Overordnede kursusmål
At give den studerende indsigt i principper og
hovedanvendelsesområder for den moderne elektrokemi på en måde der
er tilgængelig for alle med en baggrund i naturvidenskab, ikke kun
kemikere.
Med afsæt i en række forelæsninger, gruppearbejde, simulerings- og
laboratorieøvelser introduceres de basale principper bag
elektrokemiske reaktioner, nogle af de mest anvendte transiente og
steady state elektrokemiske metoder gennemgås,
elektrodepolarisering og en række elektrokemiske emner. Eksempler
på disse er: korrosion, elektrodeponering,
elektrosyntese/elektrolyse og elektrokemisk energikonvertering.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Give et overblik over moderne elektrokemiske termer og
koncepter
- Beskrive de fundamentale aspekter af elektrokemiske celler
- Analysere og kvantificere celle- og elektrodepotentialer i en
elektrokemisk celle
- Bestemme strømeffektiviteten af
elektrosyntese/elektrolyseprocesser.
- Beskrive kinetikken bag elektrokemiske reaktioner
- Kritisk udvælge passende elektrokemiske
karakteriseringsteknikker til undersøgelse af specifikke egenskaber
af en elektrokemiske celle
- Planlægge og udføre elektrokemiske eksperimenter
- Analysere opsamlede data fra elektrokemiske eksperimenter
- Vurdere og tage stilling til fejlkilder og usikkerheder i
eksperimenter og resultater
Kursusindhold
Introduktion til elektricitet, ladningsbærer, ledningsevne og
elektriske kredsløb. Basiskoncepter indenfor elektrokemien,
aktivitet, drivende kraft, kinetik og ioniske opløsninger.
Principper bag elektrokemiske celler, elektrosyntese, grænseflader
i elektrokemiske celler, elektriske dobbeltlag, og faktorer der
kontrollerer elektrodepotentialer. Elektrodereaktioner, Faradays
lov, kinetik, enkelt- og multistep reaktioner. Transportprocesser.
Elektrode- og cellepolarisering. To og tre elektrode celler.
Korrosion, elektrodeponering, elektrosyntese/elektrolyse,
elektrokemisk energikonvertering og lagring. Steady state og
transient voltammetry. Elektrokemi med periodiske signaler (f.eks.
elektrokemisk impedans og pulsvoltammetri).
Litteraturhenvisninger
Kurset benytter udelukkende undervisningsmateriale - lærebøger,
opgaver, artikler m.m. - som er frit tilgængelige via DTU's
bibliotek
(
https://findit.dtu.dk/) eller
materiale der oploades til kursets DTU Inside gruppe.
Hovedlærebog:
Electrochemical Science and Technology: Fundamentals and
Applications. K.B. Oldham, J. C. Myland, A. M. Bond., John Wiley
& Sons, 2011.
Bemærkninger
Kurset er et avanceret MSc kursus. For Ph.d-studerende er det
muligt at tilpasse kurset, så det kan registreres som et
ph.d.-specialkursus. Kontakt den kursusansvarlige for mere
information minimum en uge før kursusstart.
Sidst opdateret
11. juni, 2018
