Caractérisation des processus électrochimiques interfaciaux par Spectroscopie Raman Exaltée (SHINERS & TERS operando)
Résumé
La spectroscopie de diffusion Raman facilement implémentable en conditions électrochimiques et
dont la sensibilité peut être décuplée au travers de méthodes d’amplification du signal (Enhanced
Raman Spectroscopie : ERS) est très prisée pour caractériser les matériaux en fonctionnement.
La spectroscopie Raman exaltée de pointe (TERS) a déjà démontré sa capacité à caractériser les
matériaux fonctionnels à l'échelle nanométrique, mais sa mise en oeuvre en milieu liquide et sous
polarisation reste difficile [1]. Après la première démonstration TERS liquide dans un solvant
organique en 2016 par notre groupe [2], nous avons pu accéder en 2019 à la cartographie TERS
électrochimique (EC-TERS) avec une résolution de 8 nm [3]. Nos travaux les plus récents portent sur
l'étude in situ de la réactivité d'architectures moléculaires électroactives immobilisées par EC-TERS
en mode STM et AFM.
Afin d’élargir nos capacités diagnostiques à des systèmes opérant sous conditions drastiques, nous
avons développé également la spectroscopie Raman exaltée de nanoparticules (SHINERS) introduite
par le groupe de Tian en 2010 [4] et qui utilise des nanoamplificateurs plasmoniques (nanoparticules
Au@SiO2 à structure coeur-coquille) déposés directement sur les matériaux à analyser. La technique
SHINERS a été mise en oeuvre dans notre groupe afin de caractériser les matériaux de batteries en
fonctionnement [5], extraire et suivre la dynamique de composition interfaciale (SEI, CEI).