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