Sachverhalt: A. Der 1963 geborene N._ ist Autospengler und Schlosser. Als Bezüger von Arbeitslosenentschädigung war er bei der Schweizerischen Unfallversicherungsanstalt (SUVA) obligatorisch unfallversichert, als er sich am 29. Oktober 2004 bei einer Benzinverpuffung Verbrennungen zweiten Grades an der rechten Hand und am rechten Fuss zuzog. Die SUVA erbrachte Taggelder und übernahm die Heilungskosten. Am 28. Dezember 2006 meldete sich N._ unter Verweis auf eine seit dem Unfall bestehende 100%ige Arbeitsunfähigkeit zum Bezug von Leistungen bei der Invalidenversicherung an. Die IV-Stelle des Kantons Aargau klärte die erwerblichen und medizinischen Verhältnisse ab, holte zu diesem Zweck unter anderem ein polydisziplinäres Gutachten bei der Medizinischen Abklärungsstation am Spital X._ (MEDAS) vom 21. Januar 2009 ein und zog die Akten der SUVA, darunter auch die von der Unfallversicherung in Auftrag gegebene Expertise der Frau Prof. Dr. med. M._, Chefärztin, Plastische, Rekonstruktive, Ästhetische Chirurgie und Handchirurgie, Spital Y._, vom 8. Februar 2011 (samt neurologischem Zusatzgutachten des Dr. med. T._, Oberarzt, Neurologische Klinik, Spital Y._, vom 14. Dezember 2010), bei. Nach Durchführung des Vorbescheidverfahrens verneinte die IV-Stelle einen Rentenanspruch unter Hinweis auf einen 15%igen Invaliditätsgrad (Verfügung vom 6. Juli 2011). B. Das Versicherungsgericht des Kantons Aargau wies die dagegen erhobene Beschwerde mit Entscheid vom 22. Dezember 2011 ab. C. N._ lässt Beschwerde in öffentlich-rechtlichen Angelegenheiten führen mit dem Rechtsbegehren, es sei ihm rückwirkend ab 1. Dezember 2005 bis zum Antritt von beruflichen Massnahmen "übergangsweise" eine halbe Invalidenrente, eventualiter eine Viertelsrente, auszurichten und die IV-Stelle sei zur Bezahlung von Prozessentschädigungen für das vorinstanzliche und das bundesgerichtliche Verfahren zu verpflichten. Ferner lässt er um Gewährung der unentgeltlichen Rechtspflege und Verbeiständung ersuchen. Der Beschwerdeschrift liegen die Verfügung der SUVA vom 27. Dezember 2011, mit welcher N._ mit Wirkung ab 1. April 2005 eine Invalidenrente, entsprechend einer Erwerbsunfähigkeit von 16 %, zugesprochen wird, die dagegen von ihm erhobene Einsprache vom 24. Januar 2012 und ein Ausweis der Sammelstiftung Z._ zur Förderung der Personalvorsorge, Pensionskasse der A._ AG, vom 12. März 2002 bei. 