de | en

Physik elektrochemischer Grenzflächen
Physics of Electrochemical Interfaces

Modul PH2274

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH2274 ist ein Semestermodul in Englisch oder Deutsch auf das im Wintersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Physik der kondensierten Materie

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 60 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2274 ist Katharina Krischer.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Viele Energieumwandlungs- und -speicherungsverfahren basieren auf elektrochemischen Prozessen. Darunter sind sicherlich die bekanntesten Batterien und Brennstoffzellen, wie auch die Elektrolyse von Wasser sowie Superkondensatoren. In der Vorlesung werden die elektrochemischen Grundlagen, die in der aktuellen Forschung zu Fragen der elektrochemischen Energiekonversion benötigt werden, diskutiert. Die Vorlesung umfasst Thermodynamik sowie mikroskopischen Aufbau der fest-flüssig Grenzfläche, die Kinetik von Ladungsransferprozessen sowie Transportprozesse im Elektrolyten. Die genannten Aspekte werden an makroskopischen Elektroden, Nanoelektroden sowie Mikroelektrodenarrays und strukturierten Oberflächen diskutiert. Neben den physikalischen und elektrochemischen Grundlagen werden state-of-the-art Methoden zur Untersuchung der fest-flüssig-Grenzfläche behandelt. Hierunter fallen z.B. zyklische Voltammetry, Impedanz, Rastersonden- und spektroskopische Methoden.

Lernergebnisse

Nach der erfolgreichen Teilnahme an dem Modul sind die Studierenden in der Lage:

  1. Thermodynamik und Kinetik an der fest-flüssig-Grenzfläche zu verstehen und anzuwenden.

  2. Elektrochemische Prozesse in wichtigen Energieumwandlungs- bzw. Speicherverfahren (z.B. Batterien, Brennstoffzellen, Wasserspaltung, Superkondensatoren, etc.) zu verstehen.

  3. Grundzüge der state-of-the-art Untersuchungsmethoden an fest-flüssig-Grenzflächen, wie zyklische Voltammetrie, Impedanzmessungen, Rastersonden- oder spektroskopische Methoden zu verstehen.

Voraussetzungen

Keine Vorkenntnisse nötig, die über die Zulassungsvoraussetzungen zum Masterstudium hinausgehen.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

Lern- und Lehrmethoden

The teaching an learning content is presented, discussed, and explained in a structured and detailed manner. A comprehensive knowledge of the physical and chemical aspects of electrochemical interfaces is imparted. Universal methodic and physical concepts are highlighted by cross referencing between different topics. The students are involved in scientific discussions to stimulate their analytic thinking in physical problems. Regular attendance is, hence, highly recommended.

The presentation of the learning content is enhanced by examples and calculations. They are intended to deepen the students understanding of the course material. The students are welcome to discuss any problems with the teacher or the tutors.

Medienformen

beamer presentation, board work, practise sheets, accompanying internet sites, complementary literature

Literatur

  • Electrochemical Methods, eds.: A.J. Bard and L.R. Faulkner (Wiley, 2001)
  • Interfacial Electrochemistry, eds.: W. Schmickler and E. Santos (Springer, 2010)
  • Physics of energy conversion, K. Krischer and K. Schönleber (De Gruyter, 2015)

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

There will be an oral exam of about 30 minutes duration. Therein the achievement of the competencies given in section learning outcome is tested exemplarily at least to the given cognition level using comprehension questions, reflection of simple formulas for the description of elementary relations, and sample calculations for order-of-magnitude estimates.

For example an assignment in the exam might be:

  • Description of a interface between a solid and a liquid phase.
  • Explanation of the potential distribution across an electrochemical interface.
  • Describing and explaining the charge transfer process across an electrochemical interface.

Participation in the tutorials is strongly recommended since the exercises prepare for the problems of the exam and rehearse the specific competencies.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

Aktuell zugeordnete Prüfungstermine

Derzeit sind in TUMonline die folgenden Prüfungstermine angelegt. Bitte beachten Sie neben den oben stehenden allgemeinen Hinweisen auch stets aktuelle Ankündigungen während der Lehrveranstaltungen.

Titel
ZeitOrtInfoAnmeldung
Prüfung zu Physik elektrochemischer Grenzflächen
Mo, 4.2.2019 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin vor So, 24.03.2019. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date before Sun, 2019-03-24. bis 15.1.2019 (Abmeldung bis 3.2.2019)
Di, 26.3.2019 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin von Mo, 25.03.2019 bis Sa, 27.04.2019. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date from Mon, 25.03.2019 till Sat, 27.04.2019. bis 25.3.2019
Nach oben