Overordnede kursusmål
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 simple Metropolis og Kinetic Monte Carlo
simuleringer
- 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
- Fortolke computerscripts for elektronstrukturberegninger
- 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.
Litteraturhenvisninger
1. Fundamental Concepts in Heterogeneous Catalysis by Jens K.
Nørskov, Felix Studt, Frank Abild-Pedersen, Thomas Bligaard. ISBN:
978-1-118-88895-7.
2. Computational Approaches to Energy Materials by Richard Catlow,
Alexey Sokol, Aron Walsh. ISBN: 978-1-119-95093-6.
I kurset anvendes alene undervisningsmateriale som er gratis
tilgængelig for den studerende via fx
www. DTU Bibliotek, DTU Inside.
Sidst opdateret
01. maj, 2018
