close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Современные химические источники тока

код для вставкиСкачать
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
(ФГБОУ ВПО ВГУ)
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой
физической химии
_______/ Введенский А.В.
29.08.2014
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
М2.В.ДВ.3.1 Современные химические источники тока
1. Шифр и наименование направления подготовки: 020100 - Химия
2. Профиль подготовки/специализации: Электрохимия
3. Квалификация (степень) выпускника: 68 магистр
4. Форма образования: очная
5. Кафедра, отвечающая за реализацию дисциплины: физической химии
6. Составители программы: Козадеров Олег Александрович, к.х.н., доцент
7. Рекомендована: научно - методическим Советом химического факультета от
29.08.2014 протокол № 6
8. Учебный год: 2014 / 2015
Семестр: 3
9. Цели и задачи учебной дисциплины:
Цели дисциплины: ознакомиться с физико-химическими основами процессов
прямого преобразования химической энергии в электрическую
В задачи курса входит: дать основы работы современных химических источников
электрической энергии.
10. Место учебной дисциплины в структуре ООП:
профессиональный цикл, вариативная часть, дисциплина по выбору. При
освоении данного курса обучающийся должен владеть основами теории
фундаментальных разделов химии; способностью применять основные законы
химии при обсуждении полученных результатов, иметь навыки самостоятельной
обработки результатов измерений, необходимые для установления природы
явления и определения его количественных характеристик.
11. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины:
а) общекультурные (ОК):
б) профессиональные (ПК):
наличие представления о наиболее актуальных направлениях исследования в
современной теоретической и экспериментальной химии (синтез и применение
веществ в наноструктурных технологиях, исследования в экстремальных
условиях, химия жизненных процессов) (ПК-1);
владение теорией и навыками практической работы в избранной области химии (в
соответствии с темой магистерской диссертации) (ПК-3).
12. Структура и содержание учебной дисциплины:
12.1 Объем дисциплины в зачетных единицах/часах в соответствии с
учебным планом — 2 / 72.
12.2 Виды учебной работы:
Трудоемкость (часы)
По семестрам
Всего
В том
числе в
интерактив
ной форме
Аудиторные занятия
18
-
18
лекции
практические
лабораторные
Самостоятельная работа
Итого:
Зачет
18
-
18
54
72
+
Вид учебной работы
в том числе:
54
72
III
-
-
12.3. Содержание разделов дисциплины:
№
п/п
Наименование
раздела дисциплины
1
Электрохимическое
преобразование
энергии:
теоретические
основы
2
Первичные
химические
источники тока
3
Вторичные
химические
источники тока
4
Топливные элементы
Содержание раздела дисциплины
Прямое преобразование химической энергии в электроэнергию в
химических источниках тока. Первичные, вторичные и топливные
элементы.
Принципы
конструирования
ХИТ.
Электроды.
Электролиты (водные, неводные, твердые, расплавленные).
Термодинамика ХИТ. Электродный потенциал. Максимальное
напряжение. Напряжение разомкнутой цепи. Поляризация
(омическая,
электрохимическая,
концентрационная).
Поляризационная кривая.
Марганцево-цинковые элементы с солевым и щелочным
электролитом. Литиевые гальванические элементы с твердым и
жидким
катодом.
Резервные
ХИТ.
Металл-воздушные
электрохимические технологии.
Свинцово-кислотный
аккумулятор.
Термодинамика
электрохимических процессов. Побочные процессы. Поляризация.
Компоненты
аккумулятора.
Особенности
обслуживания.
Переработка аккумуляторного лома.
Никель-металлгидридные
аккумуляторы.
Электрохимические
процессы. Перезаряд и глубокий разряд. Термодинамика гидрида
металла на аноде. Кривые заряда/разряда. Особенности
твердофазных процессов на катоде. Электролит.
Литий-ионные
аккумуляторы.
Электрохимические
процессы.
Интеркаляция.
Активные
материалы
анода
и
катода.
Вольтамперные характеристики. Особенности заряда и разряда.
Термодинамика и кинетика топливных элементов (ТЭ). Принципы
работы ТЭ. Преимущества и недостатки. напряжение топливного
элемента. Активационное перенапряжение. Омические потери.
Концентрационная поляризация. Вольтамперная характеристика.
Низкотемпературные топливные элементы. Твердополимерные
топливные
элементы.
Электрохимические
процессы.
Электрокатализ. Электроды. Мембрана. Производительность.
Топливные элементы прямого окисления жидкого топлива.
Метанольный топливный элемент. Особенности электроокисления
метанола. Мембранный электродный узел. Поляризационная
кривая.
Высокотемпературные топливные элементы. Твердооксидные
топливные элементы. Электрохимические реакции. Твердые
электролиты.
Механизмы
электропроводности.Электроды.
Производительность.
Расплавные
карбонатные
топливные
элементы. Электрохимические процессы. Материалы анода и
катода. Электролит. Металлокерамическая матрица. Расплавы.
Вольтамперная характеристика. Преимущества и недостатки.
Классические и нестандартные топливные элементы. Фосфорнокислотные топливные элементы. Щелочные топливные элементы.
Биологические топливные элементы. Безмембранные топливные
элементы. Однокамерные твердооксидные топливные элементы.
Бескамерные
твердооксидные
топливные
элементы.
Твердооксидные топливные элементы с жидким оловянным
анодом.
12.4 Междисциплинарные связи с другими дисциплинами:
№
п/п
1
Наименование дисциплин учебного плана, с которым
организована взаимосвязь дисциплины рабочей
программы
М2.Б.1.4 Актуальные задачи физической химии
№ № разделов дисциплины
рабочей программы, связанных
с указанными дисциплинами
1,4
2
М2.В.ОД.1 Основы электрокатализа
4
3
М2.В.ОД.2 Кинетика электродных процессов
2-4
12.5. Разделы дисциплины и виды занятий:
Виды занятий (часов)
№
п/
п
1
2
3
4
Наименование раздела
дисциплины
Электрохимическое
преобразование энергии:
теоретические основы
Первичные химические
источники тока
Вторичные химические
источники тока
Топливные элементы
Итого:
Лекции
Практич
еские
Лабораторн
ые
Самостоят
ельная
работа
Всего
2
0
0
6
8
2
0
0
6
8
6
0
0
18
24
8
0
0
24
32
18
0
0
54
72
13. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины:
а) основная литература:
№ п/п
Источник
Электрохимия = Electrochimie / Ф. Миомандр [и др.] ; пер. с фр. В.Н. Грасевича под ред. Ю.Д.
1
Гамбурга, В.А. Сафонова .— М. : Техносфера, 2008 .— 359 с.
б) дополнительная литература:
№ п/п
Источник
Дамаскин Б.Б. Электрохимия / Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий, Г.А. Цирлина. — М. : Химия : КолосС,
2
2006. — 670 с.
Химические источники тока : справочник / под ред. Н.В. Коровина, А.М. Скундина. – М. : Изд-во
3
МЭИ, 2003. – 739 с.
Давтян О.К. Проблема непосредственного превращения химической энергии топлива в
4
электрическую / О.К. Давтян ; АН СССР. Энергетический ин-т им. Г.М. Кржижановского. — М. – Л. :
Изд-во АН СССР, 1947. — 142 с.
Методические указания к курсу "Экологически чистые источники энергии" по разделу "Топливные
5
элементы" [Электронный ресурс] : учебно-методическое пособие для вузов / Воронеж. гос. ун-т ;
сост. О.А. Козадеров. — Воронеж : ИПЦ ВГУ, 2009.
в) информационные электронно-образовательные ресурсы:
№ п/п
6
7
8
Источник
Научно-образовательный сайт Физикохимия процессов энергоконверсии
http://kozaderov.ru/index/e_learning/0-22
Зональная научная библиотека ВГУ http://www.lib.vsu.ru
Интернет портал образовательных ресурсов http://window.edu.ru
14. Материально-техническое обеспечение дисциплины:
Учебники, учебные пособия, мультимедийная техника, аудиторный фонд, электронно-образовательные ресурсы на сайте http://kozaderov.ru/index/e_learning/0-22
15. Форма организации самостоятельной работы:
Работа на лекции: составление или слежение за планом чтения лекции,
проработка конспекта лекции, дополнение конспекта рекомендованной
литературой. Реферирование литературы. Участие в работе интернет-семинара
(вебинара): подготовка презентации и конспекта выступления на вебинаре.
Проведение компьютерного эксперимента в виртуальной лаборатории в среде
Comsol Multiphysics. Формирование постерного доклада по результатам работы в
виртуальной лаборатории.
16. Критерии оценки видов аттестации по итогам освоения дисциплины:
Оценка
Критерии оценок
Зачтено
Владение теоретическим материалом, изложенным в лекциях. Выполнение
заданий самостоятельной работы (доклад на вебинаре, расчет в
виртуальной лаборатории, подготовка постерного доклада) на 60%.
Не зачтено
Недостаточное знание теоретического материала. Выполнение заданий
самостоятельной работы менее 60%
Автор
Oleg Kozaderov
Документ
Категория
Образование
Просмотров
232
Размер файла
102 Кб
Теги
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа