Simulation of nucleation and growth processes. Application to nickel electrocrystallization in aqueous solutions

¹ Laboratoire LI2C, Électrochimie, UMR 7612 du CNRS, Case 51, Université Pierre et Marie Curie, 4 place Jussieu, 75252 Paris cedex 05, France
² Laboratoire de Chimie-Physique, Université Ibnou Zohr, BP. 32/S, Agadir, Maroc

Abstract

A comprehensive approach of the mechanisms of electrochemical processes involving nucleation and crystal growth is described. The study is based on the use of transient electrochemical techniques which prove to be useful in determining the kinetics of reaction steps. Fundamental equations are derived to obtain a precise knowledge of transport and growth processes in solids. Since algebraic solutions are not available, quantitative results are obtained by numerical calculations. An application to the study of nickel deposition in acidic solutions is given.

Résumé

Les phénomènes de nucléation et de croissance cristalline se produisant au cours des réactions électrochimiques sont étudiés à partir des techniques électrochimiques impulsionnelles. Pour obtenir une vision précise du processus réactionnel la technique de modélisation par calcul numérique a été utilisée. Ce travail est basé sur la résolution par la méthode des différences finies des équations de transport et des bilans de charge et de matière en tenant compte de l'évolution de la surface réactionnelle sous l'action de la croissance des cristaux. Un exemple d'application est donné concernant l'étude par chronoampérométrie des dépôts de nickel en solution aqueuse.