134.206 Elektrochemische Oberflächenphysik
Diese Lehrveranstaltung ist in allen zugeordneten Curricula Teil der STEOP.
Diese Lehrveranstaltung ist in mindestens einem zugeordneten Curriculum Teil der STEOP.

2020S, VO, 2.0h, 3.0EC
TUWEL

Merkmale

  • Semesterwochenstunden: 2.0
  • ECTS: 3.0
  • Typ: VO Vorlesung

Lernergebnisse

Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage elektrochemische Problemstellung eigenständig zu Erkennen, und können in Forschung und Entwicklung Strategien und lösungsorientierte neue Ansätze - insbesonder in Hinblick auf (1) alternative Energiekonzepte und auf (2) bioelektrochemische Technologien - entwicklen. Unter anderem erarbeiten die Studierenden Grundlagen und Problemelösungskompetenz für aktuelle Forschungsfragen in folgenden Tehmenbereichen:

Verständnis der Grundlagen der Elektrochemie (Grenzflächen, apparative Aufbauten und Messmethoden)

Elektrochemische und thermodynamische Effizienz ("cradle-to-consumer" Effizienz vs biologische Effizienz)

Bioelektrochemische Technologien und Prozesse (elektrochemische Messtechnik in der (bio-)Sensorik, Photosynthese und electrochemische Photosythese, Bioelektrocheische Energie- und Signalübertragung)

Elektrochemische Technologie zur Energiekonversion (Wasserstoff, Batterien, Brennstoffzellen, Elektrolyse, CO2 Reduktion und technologische/wirtschaftliche Verwertung)

Korrosion und Korrosionsinhibitierung in technischen und biologischen Systemen

Abschätzung der technologischen Reife dieser Technologien im Hinblick auf eine mögliche Anwendung (Erkennen von Forschungs- und Technologiepotentialen)

Verständnis und Rationalisieren der CO2-Bilanz der elektrochemischer Energietechnik im Hinblick auf E-Mobilität und zentrale vs. dezentrale Energieversorgung

Inhalt der Lehrveranstaltung

Technologie: Elektrochemische Energieträger/ Energieumwandlung und Effizienzen in technischen und biologischen Systemen (Wasserstoff, Batterien, CO2-Reduktion, Brennstoffzellen, elektrochemische Solarzellen und Photosynthese, elektrochemische Prozesse in biologischen Systemen, Elektrolyse, Korrosion). Anwendungen und Potentiale in der Energiewende.

Grundlagen: Beschreibung der Metall-Elektrolyt Grenzfläche, atomare/molekulare Struktur, Redox-Prozesse: Adsorptions-/Desorptionskinetik, Phasengleichgewichte/-umwandlungen, molekulare Selbstorganisation, Filmwachstum, Klassische und moderne Messmethoden.

Methoden

Untericht erfolgt aus einer Mischung aus Vortrag und Diskussion, auf Basis neuester Forschungsergebnisse. Es werden ausgewählte wissenschaftliche Publikation online zum Selbsstudium zur Verfügung gestellt, und jeweils in den Einheiten diskutiert.

Prüfungsmodus

Schriftlich und Mündlich

Weitere Informationen

TUWEL course

Vortragende

Institut

LVA Termine

TagZeitDatumOrtBeschreibung
Do.12:00 - 13:0005.03.2020FH Hörsaal 6 - TPH Vorbesprechung: VALTINER.
Fr.12:00 - 14:0006.03.2020 - 13.03.2020Sem.R. DB gelb 05 B 134.206 VO Elektrochemische Oberflächenphysik
Elektrochemische Oberflächenphysik - Einzeltermine
TagDatumZeitOrtBeschreibung
Do.05.03.202012:00 - 13:00FH Hörsaal 6 - TPH Vorbesprechung: VALTINER.
Fr.06.03.202012:00 - 14:00Sem.R. DB gelb 05 B 134.206 VO Elektrochemische Oberflächenphysik
Fr.13.03.202012:00 - 14:00Sem.R. DB gelb 05 B 134.206 VO Elektrochemische Oberflächenphysik

Leistungsnachweis

Die Prüfung wird in Heimarbeit (schriftlicher Teil via TUWEL) und mündlich durchgeführt.

LVA-Anmeldung

Nicht erforderlich

Curricula

Literatur

Buchempfehlungen:

C.H. Hamann, W. Vielstich: "Elektrochemie", Wiley-VCH

E.Budevski, G.Staikov, W.J. Lorenz: "Electrochemical Phase Formation", Wiley-VCH

W.Schmickler, E.Santos: "Interfacial Electrochemistry", Springer

Vorkenntnisse

Thermodynamik und Grundlagen der Physik und Chemie

Weitere Informationen

Sprache

Englisch