Die Vorlesung gibt eine Einführung in die Elektrochemie. Dabei werden ausgehend von den grundlegenden Zusammenhängen der elektrochemischen Stoffwandlung die wichtigsten Teilprozesse in elektrochemischen Zellen und die experimentellen Methoden zu ihrer Untersuchung behandelt. Die Themenschwerpunkte sind: Triebkräfte elektrochemischer Reaktionen, Transportprozesse und Zusammenhänge zwischen Struktur und Reaktivität an geladenen Grenzflächen. Es schließt sich die Betrachtung wichtiger Anwendungen elektrochemischer Prinzipien in komplexen Prozessen mit einem Ausblick auf die aktuellen Herausforderungen in der Forschung an. Diese Beispiele umfassen die Anwendungen in der der Batterien, den Brennstoffzellen, im Korrosionsschutz, in der elektrochemischen Materialforschung und der Mikrosystemtechnik.
In der vorlesungsfreien Zeit nach dem Wintersemester gemäß separater Ankündigung
Die Modulprüfung kann erst nach Abschluss des Praktikums abgelegt werden!
Module examination
KL
Skills to be acquired in this module
Kenntnisse (Wissen)
Nach dem Besuch der Vorlesungen, der Übungen und des Praktikums kennen die Studierenden die wichtigsten Typen von Elementarreaktionen und die dazugehörigen Zeitgesetze. Sie kennen die wichtigsten experimentellen Techniken zur Ermittlung von Zeigesetzen. Sie kennen die Zusammenhänge zwischen den Elementarreaktionen für wichtige komplexe Reaktionstypen einschließlich elektrochemischer Reaktionen als Beispiel für heterogene Reaktionen. Die Studierenden wissen zwischen für das Beispiel elektrochemischer Reaktionen zwischen thermodynamische Bedingungen, kinetische Größen und Transportprozessen zu unterscheiden, und diese Phänomene formalhaft beschreiben. -.
Fertigkeiten (Können)
Die Studierenden sind nach dem Besuch der Vorlesungen, der Übungen und des Praktikums in der Lage, die Dynamik homogener chemischer Prozesse und elektrochemischer Prozesse in einfachen Laborexperimenten experimentell zu erfassen, durch Wahl von Versuchs- bzw. Prozessbedingungen gezielt zu steuern, mathematisch zu beschreiben und dabei sinnvolle und zweckbezogene Abstraktionen vorzunehmen. Dabei handhaben sie physikalisch-chemischen Messgeräten und Standardauswerteprogrammen geübt. Die Studierenden können komplexer Vorgänge, insbesondere am Beispiel elektrochemischer Energiewandler gedanklich in formal beschreibbare Teilprozesse zerlegen und die limitierender Faktoren im Ablauf chemischer Reaktionen und ihre technologische Ausnutzung identifizieren.
