Batterimaterialer og batterikemi: fra fundamentale mekanismer til battericeller

• Beskrive de fundamentale egenskaber af et batteri
• Forklare ligheder og forskelle mellem forskellige batterityper og batterikemier
• Forklare mekanismer og egenskaber for de enkelte batterikomponenter
• Forstå de kritiske parametre ved udvælgelse af batterimaterialer
• Vurdere kritiske parametre i driftsbetingelser
• Analysere elektrokemiske data for batterier
• Beregne energieffektivitet
• Forklare mulige degraderingsmekanismer og deres indflydelse på batteriegenskaber
• Beskrive fordele og ulemper ved anvendelse af forskellige batterityper sammenlignet med andre energilagringsmetoder
• Anvende computersimuleringer til beskrivelse af batterimaterialer og processer
• Forstå principperne vedrørende sikkerhed i laboratorier

Principper for forskellige batterityper og batterikemier. Metoder til en teoretisk beskrivelse af fundamentelle egenskaber af battericeller og batterimaterialer. Materialekrav og begrænsninger for de enkelte komponenter, dvs. elektrolyt-, anode- og katodematerialer. Udfordringer i forbindelse med battericeller med hensyn til materialer og grænseflader i en strukturel og kemisk kontekst. Karakterisering og beskrivelse af ændringer i celler ved bl.a. elektrokemisk impedansspektroskopi og cyklisk voltammetri. Strukturel og mikrostrukturel beskrivelse af batterimaterialer. Beskrivelse og studier af degraderingsmekanismer i state-of-the-art lithium-ion- og metal-luftbatterier. Diskussioner om fremtidens elektrokemiske energilagringsløsninger. I løbet af kurset vil de studerende udføre praktiske øvelser, herunder samling af genopladelige batterier. Disse vil blive karakteriseret ved fx galavanostatisk op-/afladning, og effekten af lade-/afladestrøm på overpotentialer og kapaciteten vil blive undersøgt. De studerende vil også foretage beregninger og modellering ved DFT metoder (density functional theory) af overpotentialer i lithium-luft og/eller iontransport i lithium-ionbatterimaterialer.

10302/26021/47305, Bachelor i Fysik og Nanoteknologi eller Kemi og Teknologi eller Produktion og Konstruktion eller Elektroteknologi eller General Engineering eller tilsvarende

Forelæsninger, eksperimentelle øvelser, computerøvelser
Sikkerhed i laboratoriet indgår som en del af kurset.

Minimum 10, Maksimum: 24.

Vær opmærksom på, at dette enkeltfagskursus har et minimumskrav til antal deltagere. Derudover er der begrænsning på antallet af studiepladser. Er der for få tilmeldinger oprettes kurset ikke. Er der for mange tilmeldinger, vil der blive trukket lod om pladserne. Du får besked om, om du har fået tildelt en studieplads senest 8 dage før kursusstart.