Ivan T. LUCAS

Maître de Conférences - HDR - Sorbonne Université
LISE UMR 8235,
CNRS-Sorbonne Université,
Tour 13-14, 4, place Jussieu, 75252 Paris
Bureau: 314, 3ème étage
Téléphone : +33 1 44 27 96 15
Email : ivan.lucas@sorbonne-universite.fr

Orcid:  0000-0001-8930-0437Research IDS-5742-2016

Biographie :


Parcours :

  • 2018 : Habilitation à diriger des recherches
  • Depuis 2012 : Maître de conférences UPMC au LISE
  • 2008-2012 : Etudes postdoctorales – Lawrence Berkeley National Laboratory – EETD Department (Californie – Etats-Unis)
  • 2007-2008 (6 mois) : ATER Sorbonne Université – UPMC  - Li2C/PECSA
  • 2007 : Doctorat en Chimie Physique et Chimie Analytique - Sorbonne Universités – UPMC - Laboratoire PECSA – « Electrochimie des colloïdes & Phénomènes électrocinétiques » - Direction P. Turq
  • 2004 : Master (DEA) d’électrochimie d’île de France - Sorbonne Universités – UPMC
  • 2001-2004 : Magistère PCM d’Orsay  - Université Paris Sud / ENS Cachan - Mention Très Bien

Activités de recherche:

  • Développement des spectroscopies Raman à l’échelle moléculaire (SERS, SHINERS, TERS)  et couplage aux mesures électrochimiques
  • Diagnostic pointu des systèmes de stockage de l’énergie par des méthodes couplées in situ (Batteries lithium-ion, piles à combustible)
  • Etude de l’interaction molécule/surface et particules (colloïdales)/surface – Transformation électrochimique et analyse locale.
  • Etudes des processus de biominéralisation (calcification pathologiques)

Outils et méthodes d’investigation :

  • Microscopies à balayage de sonde in situ (AFM, shear-force AFM, STM, SECM)
  • Spectroscopie Raman exaltées de surface (SERS, SHINERS) et de pointe (TERS)
  • Développement des mesures Raman fibrées pour l'analyse en conditions difficiles – Endoscopie Raman
  • Méthodes électrochimiques

Activités d’enseignement (192 H/an) :

  • Spectroscopie d'Impédance Electrochimique (Master 2, MU5CI203)
  • Spectroscopie et microscopie en champ proche (Master 1, MU4CI303, Cours/TP)
  • Master MEEF (Agrégation interne et CAPES, cours, TD et TP)
  • Electrochimie (Lic. 3, LU3CI011, TD/TP)
  • Thermodynamique chimique (Lic. 2, LU2CI011, TD/TP)
  • Spectroscopie (Lic. 2, LU2CI005, TD/TP)

Responsabilités :

  • Comité d’organisation de la conférence TERS-8 2022 (Paris)LogoTERS8
  • Comité de pilotage de l’Ecole Résidentielle Interdisciplinaire en Nanosciences et Nanotechnologies 2021 (ERIN2C'NANO)
  • Comité de pilotage de l’école d’été C’Nano Île de France (Etiolles) depuis 2014
  • Comité d’organisation de la conférence Gold 2018 (Paris)
  • Comité de sélection pour le recrutement de maîtres de conférences section 31.
  • Animation de plateforme d’enseignement : responsable plateforme TP de chimie générale de l’agrégation interne à l’UPMC depuis 2014
  • Création d'un atelier "« Autour de l’oxydoréduction » pour la fête de la science.
  • Aide à la mobilité internationale  et à l’insertion professionnelle.

Prix :

Projets en cours financés :

  • 2018 - Projet REED "Développement d’une sonde Raman fibrée (d < 1mm) compatible avec la pratique clinique urétéroscopique" - Financement France Life Imaging (WP3-FLI- 2018 : 20k€)   
  • 2018 & 2021 – Thèse "Etude des interfaces des matériaux cathodiques haute tension en technologie Li-ion"  (Antonin GAJAN) - Thèse CIFRE avec l’industriel SAFT
  • 2018 & 2021 – Thèse "Spectroscopie Raman exaltée de pointe (TERS) en conditions électrochimiques utilisant des microelectrodes  (SECM/TERS), application à la catalyse" - (Aja PAVLIC) - Financement ED388.
  • 2018 & 2021 – Thèse "TERS électrochimique pour la caractérisation et l’optimisation de motifs moléculaires nanogreffés - Vers l’analyse de la molécule unique" (Alice FIOCCO) - Projet LabEx Michem « PANTERS » en collaboration avec J.M. Noel, Catherine Combellas et Frédéric Kanoufi (Itodys)
  • 2016 & 2017 – Cofinancement Labex Matisse et Michem BioCal: « Caractérisation sur biopsies de calcifications associées aux pathologies rénales, Analyse par techniques spectroscopiques Raman avancées »
  • 2015-2018 - Thèse "Modification de surface localisée et analyse Raman à l’échelle moléculaire" (T. Touzalin) - financement ED388.
  • 2015 - ANR jeune chercheur CarLIB: “Coupling of AFM & Raman spectroscopy with electrochemical techniques for advanced diagnosis of Li-Ion Batteries” - 2016-10 to 2018-10 | Grant: ANR-15-CE05-0002.
  • 2014 - Dim mi-lourd (200k€) : « Electrochimie et Spectroscopie Raman Localisées » (co-porteur E. Maisonhaute).
  • 2013 - Projet Européen - Actions Marie-Curie – FP7 people : ENSOM : “Electrochemical Near-Field Scanning Optical Microscopy / Manipulation and characterization at the nanoscale”, 2014 à 2017 |Grant: 618643.

Article de vulgarisation : 

2021 - Le stockage de l'énergie électrochimique en technologie Lithium-ion - Culture Sciences Chimie (ENS - Edusol) 

Ce dossier en 6 chapitres, qui détaille le fonctionnement des accumulateurs au lithium (à distinguer des piles au lithium), ainsi que leurs forces et faiblesses, s’adresse aux enseignants disposant de connaissances en oxydo-réduction et souhaitant introduire dans leur cours la notion de stockage d’énergie électrochimique, et plus généralement aux chercheurs, étudiants et stagiaires cherchant à découvrir ou parfaire leurs connaissances des batteries Li-ion. Télécharger le dossier complet au format PDF.  

2019 - Podcast Binge Audio " Comment brancher son cerveau comme dans Matrix" visant à promouvoir l'électrochimie. 

Sélection de publications (39) :

TERS & SERS

  • Gajan, A.; Lecourt C. ; Torres Bautista B.E. ; Fillaud L. ; Demeaux J. ; LUCAS, I.T., Maisonhaute, E.; "Solid Electrolyte Interphase Instability in Operating Lithium-Ion Batteries Unraveled by Enhanced-Raman Spectroscopy", ACS Energy Letters, 6, 2021, 1757, doi: 10.1021/acsenergylett.1c00436
  • Groni S., Fave C., Schöllhorn B., Chapus L., Aubertin P., Touzalin T., LUCAS I.T., Joiret S., Courty A., Maisonhaute, “Long range self-organizations of small metallic nanocrystals for SERS detection of electrochemical reactions”, J. Electroanal. Chem. 872 (2020),114322, doi: 10.1016/J.jelechem.2020.114322
  • Touzalin, T.; Joiret, S.; LUCAS, I.T., Maisonhaute, E.; "Electrochemical Tip-Enhanced Raman Spectroscopy imaging with 8nm lateral resolution", Electrochem. Comm., 108, 2019, 106557, doi: 10.1016/j.elecom.2019.106557
  • Touzalin, Thomas; Joiret, Suzanne; Maisonhaute, Emmanuel; LUCAS, I.T."Complex Electron Transfer Pathway at a Microelectrode Captured by in situ Nanospectroscopy ", Anal. Chem., 89(17), 2017, 8974-898, doi: 10.1021/acs.analchem.7b01542
  • Touzalin T, Joiret S, Maisonhaute E, Lucas I.T., "Capturing of electrochemical transformations by Tip Enhanced Raman Spectroscopy", Vol. 6 Innovative Methods in Electrochemistry KANOUFI 2017/Maisonhaute" 10.1016/j.coelec.2017.10.016
  • Touzalin T., Dauphin A. L., Joiret S., Lucas I. T.  and Maisonhaute E., "Tip enhanced Raman spectroscopy imaging of opaque samples in organic liquid", Phys. Chem. Chem. Phys.2016, 18, 15510-15513. DOI: 10.1039/C6CP02596J
  • Steffenhagen M., Latus A.,Thi Minh Nguyet Trinh, Nierengarten I., Lucas I.T., Joiret S., Landoulsi J., Delavaux-Nicot B., Nierengarten J.-F.,Maisonhaute E., "A Rotaxane Scaffold Bearing Multiple Redox Centers: Synthesis, Surface Modification and Electrochemical Properties", Chemistry - A European Journal, 2018, 10.1002/chem.201705245
  • Chapus L., Aubertin P., Joiret S., Lucas I.T., Maisonhaute E. and Courty A., "Tunable SERS platforms from small nanoparticles 3D superlattices: comparison between gold, silver and copper", ChemPhysChem 2017, 18, 3066.  

 

Stockage de l'énergie et catalyse

  • Gajan, A.; Lecourt C. ; Torres Bautista B.E. ; Fillaud L. ; Demeaux J. ; LUCAS, I.T., Maisonhaute, E.; "Solid Electrolyte Interphase Instability in Operating Lithium-Ion Batteries Unraveled by Enhanced-Raman Spectroscopy", ACS Energy Letters, 6, 2021, 1757, doi: 10.1021/acsenergylett.1c00436
  • Gruet D., Delobel B., Sicsic D., Lucas I.T., M Turmine, Vivier V., Electrochemical behavior of pure graphite studied with a powder microelectrode, Electrochemistry Communications 95, 23-27, doi.org/10.1016/j.elecom.2018.08.016
  • Huan T.N., Rousse G., Zanna S., Lucas I.T., Xiangzhen X., Mougel V., Fontecave M., "Nanostructured Oxygen-Evolving Copper Oxide Electrocatalyst", Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 4792-4796 DOE10.1002/ange.201700388
  • Abellan P., Moser T.H., Lucas I.T., Grate J.W., Evans J. E., f and Browning N. D., "The Formation of Cerium(III) Hydroxide Nanoparticles by a Radiation Mediated Increase in Local pH" RSC Adv., 2017, 7, 3831 , DOI 10.1039/C6RA27066B
  • Lucas I.T.,  McLeod A., Syzdek J., Middlemiss D.S., Grey C.P., Basov D.N., and Kostecki R. “IR Near-Field Spectroscopy and Imaging of Single LixFePO4 Microcrystals”, Nano Letters, 15 2015, 1-7.
  • Qiao R., Lucas I.T., Karim A., Syzdek J., Liu X., Chen W., Persson K., “Distinct Solid ElectrolyteInterphases on Sn (100) and (001) Electrodes Studied by Soft XRay Spectroscopy”, Advanced Materials Interfaces, 1, 2014, 1300115.
  • Lucas I.T., Syzdek J. and Kostecki R.; “Interfacial Processes at Single-Crystal b-Sn Electrodes in Organic Carbonate Electrolyte”, Electrochem. Comm., 13, 2011,1271.
  • Pollak E., Geng B., Jeon K-J, Lucas I. T., Richardson T.J., Wang F. and Kostecki R. "The Interaction of Li+ with Single-Layer and Few-Layer Graphene", Nano Letters, 2010, 10 (9), 3386.
  • Lucas I.T., Pollak E., Kostecki R. “In situ AFM studies of SEI formation at a Sn electrode”, Electrochem. Comm., 11, 2009, 2157–2160.