Předmět Elektrochemie 2 (KTE / ECH2)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KTE / ECH2 - Elektrochemie 2, Fakulta elektrotechnická, Západočeská univerzita v Plzni (ZČU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Obsah předmětu nejlépe charakterizuje náplň přednášek a cvičení, které jsou rozdělené na teoreticky a numericky orientované a na laboratorní.Obsah přednášek:1. Úvod do předmětu Elektrochemie 2(organizace studia, obsah předmětu, opakování důležitých pasáží)2. Teorie elektrochemických dějů(valenční elektrony, přenos elektronů, redoxní reakce, iontové migrace, difúze)3. Termodynamika v elektrochemii(závislost elektrochemických dějů na teplotě, stavové podmínky, vlivy)4. Měřicí přístroje a metodiky měření v elektrochemii(měření vodivosti, pH, koncentrace, napěťový spád, potenciál, půlvlnný potenciál)5. Elektrolyty, galvanizace a katalytické reakce(ionty, vodivost elektrolytů, Faradayovy zákony, kinetika katalytických dějů)6. Primární a sekundární elektrochemické zdroje(Elektrolyty, procesy, reakce, limity, technologie, materiály a podmínky)7. Nové technologie a trendy vývoje elektrochemických zdrojů.(Sloučeniny lithia, slitiny AB, palivové články, nanomateriály v elektrodách)8. Alternativní zdroje energie(energie přírody, termobaterie, MMRTG, solární články, palivové články)9. Palivové články - úvod, přehled, teorie(principy, membrány, elektrolyty, reakce, procesy, využití, výkony, aplikace)10. Palivové články - měření a diagnostika(specifikace měření, podmínky měření, zátěžová měření, proudová měření)11. Palivové články - aplikace(kosmický průmysl, Automobilový průmysl, mobilní technologie)12. Energie osmotických jevů a buněčná energetika(biochemie, biomembrány, potenciál biomembrány, sodíková pumpa, ATP)13. Uzavření předmětu(ukázky z diplomových prací, vědecké výsledky, fotogalerie z exkurzí)Obsah cvičení:1. Úvod do elektrochemie. Struktura hmoty, atomů a molekul. Vazby a reakce. Názvosloví.2. Chemické reakce, chemické potenciály, chemické výpočty.3. Stechiometrie. Metodika a postupy při přípravě chemických sloučenin.4. Laboratorní přístroje pro elektrochemii, metodika měření a měřicí postupy.5. Termodynamika chemických reakcí, makroskopická a mikroskopická analýza chemických dějů.6. Elektrolytické reakce. Příprava elektrolytů (výpočty a realizace), analýza vlastností, možnosti použití, laboratorní experimenty.7. Galvanizace. Příprava galvanizačních roztoků (výpočty a realizace), analýza povrchů, možnosti použití, laboratorní experimenty.8. Sekundární články. Principy, výpočty elektrodových potenciálů, konstrukce, laboratorní experimenty.9. Palivové články 1. Přehled typů palivových článků, demonstrace, příklady aplikace.10. Palivové články 2. Měření na PEM palivových článcích.11. Palivové články 3. Měření na DMFC a AFC palivových článcích.12. Využití osmotických dějů v energetice.13. Fotovoltaika. Měření na fotovoltaických článcích, degradační faktory, aplikace.14. Zápočtový test, ukončení předmětu

Získané způsobilosti

Student po absolvování bude umět prakticky vysvětlit a vyjádřit vzorci a rovnicemi všechny významné aspekty z oblasti elektrochemických dějů s přihlédnutím k jejich energetické a fyzikální podstatě. Bude umět diskutovat vlivy reakčních a stavových podmínek na průběh těchto dějů a na jejich termodynamiku a kinetiku. Na základě probraných pasáží bude student umět objektivně posuzovat možnosti využití elektrochemických zdrojů a metod v různých oblastech s ohledem na jejich technologické a výrobní parametry. U dějů závislých na více stavových veličinách bude umět objektivně posuzovat jejich vliv samostatně i v kontextu k ostatním veličinám. Student bude dále umět popsat a definovat moderní vědecké metodiky a postupy z oblasti elektrochemie, s nimiž se lze setkat v dalších oblastech vědy - polarografie, fyzikální a analytické chemie, technologie palivových článků, technologie lithiových bloků a v neposlední míře i využití nanotechnologií v tomto oboru. Na závěr studia prokáže student svoje znalosti při zkoušce, která bude hodnotit nejen získané metodické znalosti ale i jejich flexibilitu a využití při řešení různých příkladů z vědeckotechnické praxe.

Literatura

Doležel, Ivo. Elektrochemie. Plzeň : ZČU, 1998. ISBN 80-7082-410-7.

Požadavky

Aktivní účast na teoretických přednáškách a laboratorních cvičeních (omluvená 1 absence). Úspěšné napsání zápočtového testu (alespoň na 60 %) nebo vypracování speciálního zadání semestrálního projektu s důrazem na oborovou příslušnost a odbornou úroveň.Úspěšné prokázání znalostí. Kombinovaná zkouška (písemná a ústní).

Garant

Ing. Pavel Štekl, Ph.D.

Vyučující

Ing. Pavel Štekl, Ph.D.Ing. Pavel Štekl, Ph.D.