använda Butler-Volmer och Tafelekvationerna på elektrokemiska system samt redovisa skillnaden mellan jämviktsegenskaper och egenskaper i närvaro av elektrisk ström för olika elektrokemiska system
värdera och använda de elektrokemiska metoderna: kronoamperometri, cyklisk voltammetri, kronopotentiometri, coulometri, samt redovisa vilken typ av information som kan erhållas med dessa metoder
redovisa hur impedansspektroskopi, spektroelektrokemi och användningen av kopplade tekniker till elektrokemi kan användas för att erhålla information om elektrokemiska system och strukturen hos olika energirelevanta material
analysera begreppen och redogöra för några metoder för att studera homogena och heterogena elektrokatalytiska processer
redovisa för- och nackdelarna med användningen av mikro- och nanostrukturerade material samt ytmodifierade elektroder i elektrokemiska sammanhang
analysera batteriers, bränslecellers och superkondensatorers funktion samt de vanligaste ingående elektrokemiska processerna
använda simuleringsmetoder för att studera elektrokemiska system
Kursinnehåll
Allmän introduktion till elektrokemi: elektrodkinetik, dynamisk elektrokemi. Butler-Volmer och Tafel-ekvationerna. Överspänningar. Kinetiskt respektive masstransportkontrollerade elektrokemiska processer. Masstransport via migration, konvektion och diffusion. Elektrokemi i fasta tillståndet. Jonledande polymerer, elektroniskt ledande polymerer och redoxpolymerer. Elektriska dubbelskikt. Potentiostatiska respektive galvanostatiska elektrokemiska metoder inklusive impedansspektroskopi, spektroelektrokemi och hydrodynamiska metoder. Elektrokemiska metoder kopplade till in situ strukturbestämningsmetoder. Elektrokemiska ytprocesser. Elektropolymerisation. Elektrokemiskt funktionella material. Homogen och heterogen elektrokatalys. Elektrokemiska processer med kopplade kemiska steg. Nanostrukturerade och ytmodifierade elektroder. Jämförelser mellan batterier, bränsleceller och superkondensatorer. Elektrokemiska processer med speciell relevans för energiområdet. Energitäthet och effekttålighet. Simulering av elektrokemiska processer.
Förutsättningar
120 hp med 90 hp kemi och fysik, varav minst 60 hp kemi. 5 hp elektrokemi. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)