91238 - ELECTROCHEMICAL SYSTEMS FOR ENERGY STORAGE AND CONVERSION

Conoscenze e abilità da conseguire

At the end of the course the student has acquired basic and technological knowledge of the most advanced materials for energy storage and/or conversion systems (lithium batteries, supercapacitors and fuel cells) and main electrochemical techniques for testing and characterization of materials and devices.

Contenuti

Aspetti elettrochimici di base di sistemi di accumulo e/o conversione dell'energia, quali batterie, supercapacitori e celle a combustibile.

Stato presente della tecnologia dei suddetti sistemi per diverse applicazioni nel campo del portatile (elettronica di consumo e dispositivi biomedicali), del trasporto (veicoli elettrici ed ibridi) e dello stazionario.

Ricerca e sviluppo di materiali elettrodici, elettrolitici ed elettrocatalitici con particolare riferimento a batterie primarie al litio e batterie ricaricabili litio-ione, supercapacitori a doppio strato, supercapacitori redox e ibridi.

Tecniche di indagine elettrochimica e chimico-fisica sui suddetti materiali e dispositivi.

Laboratorio

Si prevede di poter condurre almeno una esercitazione pratica sulle batterie, corredata anche da tutorial, in modo da consentire a tutti gli studenti di frequentare il laboratorio. Le esercitazioni sulla tecnica di impedenza elettrochimica verranno condotte con l'ausilio di simulazioni e di dati reali da elaborare, e anche l'esercitazione sui supercondensatori commerciali verrà condotta con l'ausilio di tutorial e di dati reali da elaborare.

Il programma specifico delle lezioni e dei laboratori verranno forniti agli studenti il primo giorno di lezione e verrà pubblicato su VIRTUALE

Testi/Bibliografia

A lezione verranno date indicazioni sui testi di riferimento, tutti disponibili nelle biblioteche. Verranno inoltre forniti articoli e review di supporto.

Metodi didattici

Lezioni frontali in cui verranno affrontati alcuni aspetti di base dei sistemi elettrochimici di accumulo e conversione dell'energia, lo stato della tecnologia di alcuni dispositivi e alcuni aspetti della ricerca e sviluppo di materiali per batterie al litio e supercapacitori.

Laboratorio che comprenderà fasi della preparazione dei campioni o della cella, l'elaborazione dai dati per la valutazione di alcuni parametri di interesse per i relativi sistemi di accumulo e conversione dell'energia, la simulazione di alcuni processi.

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede che tutti gli studenti abbiano seguito i Moduli 1 e 2 in modalità e-learning [https://www.unibo.it/it/servizi-e-opportunita/salute-e-assistenza/salute-e-sicurezza/sicurezza-e-salute-nei-luoghi-di-studio-e-tirocinio] e partecipato al Modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del Modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La prova finale è orale e mira a verificare, sulla base di un argomento a scelta e di due o più domande sui principali argomenti trattati, sia l'acquisizione delle conoscenze previste dal programma del corso che la capacità dello studente di sapersi muovere all'interno degli argomenti trattati, anche utilizzando il materiale bibliografico fornito dal docente. Come argomento a scelta lo studente potrà presentare una breve relazione (anche di gruppo) sotto forma di presentazione ppt su uno degli argomenti trattati corredata anche dai risultati dell'esercitazione corrispondente. La modalità di tali presentazioni verrà decisa durante lo svolgimento del corso assieme agli studenti e potrà avvenire anche in un momento diverso rispetto alla data dell'esame. Al voto contribuirà sia la capacità di esporre in modo sintetico e compiuto le specifiche tematiche della presentazione sia la correttezza delle risposte alle domande. Una visione organica e critica degli argomenti trattati e la padronanza di linguaggio specifico verranno valutati molto positivamente; la conoscenza mnemonica della materia, la mancanza di sintesi e un linguaggio non sempre appropriato verranno invece valutati meno positivamente.

Strumenti a supporto della didattica

Verranno fornite le presentazioni in power point utilizzate durante le lezioni, il materiale di approfondimento e i programmi per fare le simulazioni e l'elaborazione dei dati elettrochimici. Il materiale sarà caricato su VIRTUALE in anticipo rispetto alle lezioni corrispondenti. Si consiglia di consultare le presentazioni ppt prima della lezione in modo tale da poter seguire la lezione stessa in modo proattivo.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Catia Arbizzani

Consulta il sito web di