Overordnede kursusmål
I den nærmeste fremtid forventes det, at elektrokemiske
energilagrings- og konverteringsenheder bliver en integreret del af
vores energisystem med målet om at reducere behovet for
kulstofintensive processer og defossiliserede industrier
(Power-to-X). Dette kursus har til formål at give en grundlæggende
forståelse af elektrokemiske reaktioner og de nødvendige begreber
til at beskrive elektrokemiske processer, hvilket gør det muligt
for studerende at forklare funktionsprincipperne for udvalgte
elektrokemiske anvendelser. Materialet i dette kursus er velegnet
for studerende i kemi, materialvidenskab, og fysik med forudgående
kendskab til termodynamik, kinetik, blandinger og kemiske
reaktioner.
Målene for dette kursus er at udvikle en forståelse af elektrokemi
og dens specifikke begreber samt at forstå de forskellige
konceptuelle tilgange til at beskrive celler, reaktioner og deres
begrænsninger.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- Give en oversigt over moderne elektrokemiske termer og
begreber
- Forklarede grundlæggende principper i elektrokemi, fx.
redox-reaktioner
- Beskrive grundprincipperne for en elektrokemisk celle, såsom
anodens, katodens og elektrolyttens rolle
- Forstå cellens potentiale og forudsige effekten af
koncentration og temperatur på en elektrokemisk reaktion ved hjælp
af Nernst-ligningen
- Forklare det grundlæggende i kinetik og massetransport af
stoffer i en elektrokemisk celle
- Forstå principperne (termodynamik, kinetik, massetransport),
der styrer en elektrokemisk reaktion
- Organisere og udføre projektarbejde baseret på den opnåede
viden
- Kommunikere projektarbejdets resultater mundtligt og
skriftligt
- Vurdereen videnskabelig præsentation og give konstruktiv
feedback til medstuderende
Kursusindhold
Kort historisk oversigt og samfundsmæssig brug af elektrokemiske
processer, redox-reaktioner, ligevægtselektrokemi, kemisk
termodynamik, halvcellereaktioner, elektroder og grænseflader,
elektrolytter, transportfænomener, industriel elektrokemi,
energikonvertering og -lagring, oversigt over elektroanalytiske
metoder og korrosion.
Litteraturhenvisninger
I kurset bruger vi kun undervisningsmateriale – lærebøger, opgaver,
artikler osv. – som er gratis tilgængeligt via fx DTU Bibliotek
(
https://findit.dtu.dk/) eller
materiale tilføjet til DTU Learn-kursusgruppen.
Hovedlærebog:
Electrochemistry crash course for engineers, S. Petrovic, Springer
International Publishing, 2020, ISBN: 3030615618, DOI:
10.1007/978-3-030-61562-8
Sidst opdateret
21. november, 2024