47305 Elektrokemi

2024/2025

Du får en bred introduktion til moderne elektrokemisk videnskab og teknologi. Du bliver gjort bekendt med grundlæggende elektrokemi og de vigtigste elektrokemiske karakteriseringsmetoder og får praktisk erfaring med elektrokemiske målinger.
Kursusinformation
Electrochemistry
Engelsk
5
Kandidat
Kurset udbydes som enkeltfag
Retningsspecifikt kursus (MSc), Applied Chemistry
Retningsspecifikt kursus (MSc), Sustainable Energy
Retningsspecifikt kursus (MSc), Sustainable Energy Technologies
Teknologisk specialisering (MSc), Applied Chemistry
Teknologisk specialisering (MSc), Sustainable Energy
F3A (tirs 8-12)
Campus Lyngby
Forelæsninger, problemløsning, laboratorieøvelser
Sikkerhed i laboratoriet indgår som en del af kurset
13-uger
F3A
Mundtlig eksamen
Mundtlig eksamen og bedømmelse af rapport(er) Ved karaktergivning anvendes en helhedsvurdering af mundtlig eksamen og bedømmelse af tre rapporter
Alle hjælpemidler - uden adgang til internettet
7-trins skala , intern bedømmelse
26000/26026/26030
26201 and/or 10018 or equivalent , Bachelor i Kemi og teknologi, Fysik og nanoteknologi, General Engineering (Advanced materials og Future energy), Produktion og konstruktion eller tilsvarende bacheloruddannelse.
Minimum 10 Maksimum: 48
Johan Hjelm , Lyngby Campus, Bygning 310 , johh@dtu.dk
Yang Hu , Tlf. (+45) 4525 2327 , yanhu@dtu.dk
47 Institut for Energikonvertering- og lagring
I studieplanlæggeren
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
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, elektrodepolarisering og en række elektrokemiske emner præsenteres. 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 elektrokemisk celle
  • Planlægge og udføre elektrokemiske eksperimenter (transiente dc-teknikker og teknikker, der beror på periodiske signaler)
  • Analysere opsamlede data fra elektrokemiske eksperimenter
  • Vurdere og tage stilling til fejlkilder og usikkerheder i eksperimenter og resultater
  • Forstå principperne vedrørende sikkerhed i laboratoriet
Kursusindhold
Introduktion til elektricitet, ladningsbærer, ledningsevne og elektriske kredsløb. Basiskoncepter inden for 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 multistepreaktioner. Transportprocesser. Elektrode- og cellepolarisering. To- og tre-elektrodeceller. Korrosion, elektrodeponering, elektrosyntese/​elektrolyse, elektrokemisk energikonvertering og -lagring. Steady state og transient voltammetri. 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 Learn-gruppe.
Hovedlærebog:
Electrochemical Engineering, T.F. Fuller, J.N. Harb, Wiley, 2018. ISBN: 978-1-119-00425-7
Bemærkninger
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.
Har du mod på mere elektrokemi og flere avancerede elektrokemiske metoder, kan du fortsætte på kursus 47514, Avanceret elektrokemi.
Sidst opdateret
02. maj, 2024