V předmětu Elektrochemie se studenti seznámí se základy elektrochemie zejména ve spojení s moderními elektrochemickými zdroji včetně palivových článků. U všech zdrojů poznají jejich základní funkce pomocí vzorců, rovnic a technických detailů. Poznají i další využití elektrochemie jako měřicí a analytické metody a to včetně teoretického základu všech probíraných technologií. Procvičí si technologii palivových článků formou praktických laboratorních úloh, kde proměří jejich výkonové a provozní parametry. Při těchto laboratorních cvičeních využijí i další moderní měřicí techniku, jako je digitální pH metr, digitální váhy, termostatovanou lázeň, termokameru a počítačem řízené laboratorní stanice.
Přehled témat přednášek
Přednáška
Náplň přednášky
1.
Struktura atomu, kvantová čísla, chemická vazba, druhy vazeb, interakce, iontové a kovalentní vazby, fyzikální vlastnosti látek, reaktivita, periodická tabulka, názvosloví látek.
2.
Teorie kyselin a zásad, neutralizace, elektrolyty, soli, iontové sloučeniny, disociace, disociační konstanty, výpočet a odvození pH.
3.
Elektrochemické potenciály, redoxní systémy, redoxní rovnice, vyčíslování redoxních rovnic, redoxní děje na elektrodách, typy elektrod, poločlánek, Faradayovy zákony.
4.
Primární a sekundární články, principy a funkce. Primární články na bázi manganu v kyselém a zásaditém prostředí, primární články na bázi lithia.
5.
Sekundární články na bázi niklu, rovnice, technické detaily. Sekundární články na bázi olova, reverzibilita dějů, rovnice. Nabíjecí a vybíjecí charakteristiky, automobilové aplikace. Sekundární články na bázi Lithia.
6.
Palivové články - úvod, specifikace, rovnice a technické a provozní detaily. Praktické příklady nasazení, výhody a nevýhody a jejich řešení, typy palivových článků.
7.
Výroba vodíku. Solární články, fotovoltaický princip, praktické ukázky z laboratorních a diplomových prací a vývojových dílen.