«Функциональные материалы для электрохимической энергетики»

Преподаватели: доцент Галлямов М.О., н.с. Кондратенко М.С.

Вопросы по спецкурсу «Функциональные материалы для электрохимической энергетики»:

  1. Общие представления о химическом источнике тока (ХИТ), вехи в развитии ХИТ, классы ХИТ: первичные элементы одноразового действия, аккумуляторы, топливные элементы, комбинированные элементы и т.п.
  2. Общие представления о токообразующей реакции, об анодных и катодных полуреакциях, а также побочных реакциях в ХИТ
  3. Электродные потенциалы, термодинамическая электродвижущая сила (ЭДС), напряжение разомкнутой цепи (НРЦ), рабочее напряжение
  4. Законы Фарадея, удельный расход реагентов (теоретический, фактический), коэффициент использования реагентов, емкость, энергозапас ХИТ
  5. Термодинамическая ЭДС и термодинамические функции, уравнение Нернста
  6. Вольтов столб: устройство, электродные реакции, ЭДС, НРЦ, особенности
  7. Медно-цинковые элементы Даниэля, Якоби и Мейдингера: устройство, токообразующая реакция, ЭДС, НРЦ, особенности
  8. Азотнокислотно-цинковые элементы Грова и Бунзена: устройство, токообразующая реакция, ЭДС, НРЦ, особенности
  9. Бихроматно-цинковые элементы Поггендорфа и Грене: устройство, токообразующая реакция, ЭДС, НРЦ, особенности
  10. Требования к материалам ХИТ, конструктивные разновидности ХИТ: твердые реагенты, жидкие / газообразные реагенты, термодинамическая стабильность электродов и электролита ХИТ, проблемы герметизации ХИТ
  11. Вольт-амперная характеристика ХИТ, разрядные кривые ХИТ, режимы разряда ХИТ
  12. Свинцовые (кислотные) аккумуляторы: устройство, токообразующая реакция, ЭДС, НРЦ, особенности
  13. Свинцовые (кислотные) аккумуляторы: электроды и электролит, реакции электродов, особенности
  14. Свинцовые (кислотные) аккумуляторы: связь активностей серной кислоты и воды с ЭДС, процессы заряда и разряда, зарядные / разрядные кривые, разряд при разных токах и температурах, особенности
  15. Свинцовые (кислотные) аккумуляторы: коэффициент использования активной массы, функциональные добавки, основные проблемы
  16. Никель-кадмиевые и никель-железные аккумуляторы: устройство, токообразующая реакция, ЭДС, НРЦ, особенности
  17. Никель-кадмиевые и никель-железные аккумуляторы: электроды и электролит, реакции электродов, особенности
  18. Никель-кадмиевые и никель-железные аккумуляторы: материалы электродов, функциональные добавки
  19. Никель-кадмиевые и никель-железные аккумуляторы: процессы заряда и разряда, зарядные/разрядные кривые, разряд при разных токах, особенности
  20. Никель-водородные: никель-металл-гидридные аккумуляторы: устройство, токообразующая реакция, ЭДС, НРЦ, особенности
  21. Никель-водородные: никель-металл-гидридные аккумуляторы: электроды и электролит, реакции электродов, особенности
  22. Никель-водородные: никель-металл-гидридные аккумуляторы: материалы электродов, особенности и специфика
  23. Марганцево-цинковые элементы с солевым электролитом: устройство, токообразующая реакция (приближение), НРЦ, особенности
  24. Марганцево-цинковые элементы с солевым электролитом: электроды и электролит, реакции электродов, особенности
  25. Марганцево-цинковые элементы с солевым электролитом: материалы электродов
  26. Марганцево-цинковые элементы с солевым электролитом: процесс разряда, разрядные кривые при разных токах и температурах, особенности
  27. Марганцево-цинковые элементы с солевым электролитом: дизайн, основные проблемы, пути решения, фазы двуокиси марганца, функциональные добавки
  28. Марганцево-цинковые элементы с щелочным электролитом: устройство, токообразующая реакция, НРЦ, ЭДС, особенности
  29. Марганцево-цинковые элементы с щелочным электролитом: электроды и электролит, реакции электродов, особенности
  30. Марганцево-цинковые элементы с щелочным электролитом: материалы электродов, дизайн, особенности и специфика
  31. Марганцево-цинковые элементы с щелочным электролитом: процесс разряда, разрядные кривые при разных токах и температурах, особенности
  32. Серебряно-цинковые аккумуляторы и элементы: устройство, токообразующие реакции, НРЦ, ЭДС, особенности
  33. Серебряно-цинковые аккумуляторы и элементы: электроды и электролит, реакции электродов, этапы процессов, особенности
  34. Серебряно-цинковые аккумуляторы и элементы: материалы электродов, сепаратора, особенности дизайна и специфика
  35. Серебряно-цинковые аккумуляторы и элементы: процессы заряда и разряда, зарядные/разрядные кривые, разряд при разных токах и температурах, особенности
  36. Никель-цинковые аккумуляторы: устройство, токообразующая реакция, НРЦ, ЭДС, особенности
  37. Никель-цинковые аккумуляторы: электроды и электролит, реакции электродов, особенности
  38. Никель-цинковые аккумуляторы: зарядные/разрядные кривые
  39. Воздушно-цинковые элементы: устройство, токообразующая реакция, НРЦ, ЭДС
  40. Воздушно-цинковые элементы: электроды и электролит, реакции электродов, особенности
  41. Воздушно-цинковые элементы: проблемы воздушного электрода
  42. Потенциалы электродов для ХИТ, сопоставление: кислые/солевые и щелочные электролиты
  43. Значения ЭДС и НРЦ для различных систем ХИТ, сопоставление, удельная энергия/мощность на единицу массы/объема
  44. Неводные электролиты, основные представления
  45. Литиевый элемент: материалы катодов и электролиты
  46. Литиевый элемент: твердые окислители
  47. Литиевый элемент: жидкие окислители
  48. Литий-ионные аккумуляторы: устройство, токообразующая реакции, НРЦ, особенности
  49. Литий-ионные аккумуляторы: электроды и электролит, реакции электродов, особенности
  50. Литий-ионные аккумуляторы: типичные материалы и типичные проблемы (+)-электродов
  51. Литий-ионные аккумуляторы: альтернативные новые материалы (+)-электродов, возможные преимущества
  52. Литий-ионные аккумуляторы: типичные материалы и типичные проблемы (-)-электродов
  53. Литий-ионные аккумуляторы: альтернативные новые материалы (-)-электродов, возможные преимущества
  54. Литий-ионные аккумуляторы: выбор электролита, стабильность, граница раздела электрод/электролит, формирование SEI
  55. Литий-полимерные аккумуляторы: использование полимерных материалов
  56. Литий-полимерные аккумуляторы: состав и свойства электролитов
  57. Литий-воздушные аккумуляторы: устройство, токообразующие реакции
  58. Литий-воздушные аккумуляторы: электроды и электролиты, реакции электродов
  59. Литий-воздушные аккумуляторы: (-)-электрод, контроль формирования границы раздела
  60. Литий-воздушные аккумуляторы: типичные материалы и типичные проблемы (+)-электродов
  61. Литий-воздушные аккумуляторы: электролиты
  62. Окислительно-восстановительные проточные батареи: устройство, реакции, разные ионные системы
  63. Окислительно-восстановительные проточные батареи: материалы мембран и электродов
  64. Окислительно-восстановительные проточные батареи: положительные и отрицательные особенности, дизайн
  65. Окислительно-восстановительные проточные батареи: разрядные и зарядные характеристики, пути улучшения

Литература

Лекции