4615488037

Nazwa przedmiotu: Elektrochemia Ciała Stałego Nazwa angielska: Solid State Electrochemistry

Kierunek studiów: Inżynieria materiałowa Poziom studiów: magisterskie (dzienne i zaoczne)

Jednostka prowadząca: Katedra Fizykochemii Ciała Stałego, WIMiC, AGH

Kierownik i realizatorzy: Prof. dr hab. inż. Janina Molenda, dr Jacek Marzec, dr inż. Konrad Świerczek

Formy zajęć i liczba godzin

Semestr	w	ć	1	P	s	Liczą pkt.
Zimowy V	2	-	2	-	1

Charakterystyka przedmiotu

Elektrochemia ciała stałego jest nauką zajmującą się badaniem elektrycznych aspektów reakcji chemicznych zachodzących w fazie stałej. Zajmuje się relacją pomiędzy naturą wiązań chemicznych, strukturą krystalograficzną i elektronową, właściwościami transportowymi a właściwościami elektrochemicznymi materiałów w aspekcie zastosowania ich w ogniwach pierwotnych i wtórnych, ogniwach elektrochromowych, ogniwach paliwowych i słonecznych oraz sensorach gazowych.

Wymagania wstępne:

Chemia ogólna, Chemia fizyczna, Chemia ciała stałego, Elementy fizyki ciała stałego

Program ramowy przedmiotu Wykład

Wstęp:    Podstawy termodynamiki elektrochemicznej, potencjały i poziomy

energetyczne w elektrochemii, elementy elektrokatalizy i fizyki powierzchni. Elektrolity stałe: Ogólne własności elektrolitów stałych. Diagram elektronowy. Diagram jonowy. Przewodnictwo jonowe elektrolitów stałych. Koncentracja nośników. Mechanizmy przewodzenia. Efekt domieszkowania. Własności wybranych elektrolitów stałych. Materiały z nieuporządkowaną podsiecią: a-AgJ, P-alumina, NASICON, LISICON, Bi4V2-_xM_xOii-_y, przewodniki protonowe, Zr02-_y(Ca0). Transport jonowy w elektrolitach szklistych i polimerowych. Materiały elektrodowe:    Struktura krystaliczna związków metali

przejściowych Li_xM_aXb (M- metal przejściowy, X= O, S, Se). Zjawiska transportowe w związkach metali przejściowych. Odstępstwo od składu stechiometrycznego. Różnorodność stanów elektronowych związanych z niestechiometrią. Tlenkowe nadprzewodniki wysokotemperturowe. Przejście izolator - metal zaindukowane korelacjami elektronowymi (przejście Motta-Hubarda). Przejście izolator - metal w układach nieuporządkowanych (przejście Andersona). Model Goodenougha dla tlenków metali przejściowych. Własności elektryczne, magnetyczne, optyczne po obu stronach przejścia izolator - metal. Interkalacja