47316 Avancerede metoder til computersimuleringer af
energimaterialer
Dette kursus vil sætte dig i stand til at anvende
state-of-the-art beregningsmæssige teknikker til at studere
materialers egenskaber i forbindelse med
energikonverteringsprocesser (batterier, solceller, brændselsceller
osv.). Til sidst vil du være i stand til at designe nye materialer
ved beregningsmæssig screening.
At give den studerende indsigt i de beregningsmæssige værktøjer,
som i øjeblikket anvendes til at studere grundlæggende processer i
materialer i forbindelse med energikonvertering (batterier,
nanokatalysatorer, brændselsceller, solceller etc.) med det formål
at designe nye og mere effektive materialer.
Læringsmål:
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
Beskrive DFT på et grundlæggende niveau og de størrelser, der
kan opnås gennem en DFT beregning
Beskrive de forskellige mekanismer for ladningstransport i
faste stoffer
Anvende Transition State-teori og Nudged Elastic Band-metoden
til at studere rater for kemiske processer
Beskrive skaleringsrelationer og aktivitetsvulkaner i heterogen
katalyse
Udføre en simpel Kinetic Montecarlo simulering
Beskrive fysikken bag farvesyntetiserede solceller
Anvende genetiske algoritmer til at søge efter nye materialer
med forbedrede egenskaber
Analysere problemstillinger for materialer med
energianvendelser samt udvælge og bruge relevante modeller
herfor
Udføre simuleringer af systemer med relation til
energikonvertering ved hjælp af forskellige computerprogrammer
Skrive en rapport på engelsk om de opnåede resultater i
projektet og forklare dens detaljer mundtligt
Kursusindhold:
Grundlæggende tæthedsfunktionalteori (DFT). Transition state-teori
til studier af adsorption og overfladediffusion.
Skaleringsrelationer og aktivitetsvulkaner i katalyse.
Computersimulering af elektrokemi. Genetiske algoritmer til
beregningsmæssig screening af materialer. Båndtilpasning i
solceller. Elektrontransport i batterier: polaroner og
elektrontunnelering. Kinetisk Monte Carlo til studier af
iontransport.
Mulighed for GRØN DYST deltagelse:
Dette kursus giver den studerende en mulighed for at lave eller
forberede et projekt som kan deltage i DTUs studenterkonference om
bæredygtighed, klimateknologi og miljø (GRØN DYST). Se mere på
http://www.groendyst.dtu.dk
