IAM - Werkstoffe der Elektrotechnik

Batterien und Brennstoffzellen

  • Typ: Vorlesung
  • Zielgruppe: Master
  • Semester: Wintersemester
  • Ort:

    Engelbert-Arnold-Hörsaal (EAS)

  • Zeit:

    Mo. 11:30 - 13:00 

  • Beginn: Montag, 21.10.2019
  • Dozent:

    Dr.-Ing. André Weber

  • SWS: 2+1 h
  • ECTS: 5
  • LVNr.: 2304207
  • Prüfung:

    12.02.2020 (schriftlich)

Aktuelles

Hier finden Sie den vorläufigen Vorlesungsplan für das WS19/20:

Terminplan (PDF)

Vorlesungsbetreuung
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Überblick

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Abb. 1: Schema eines Brennstoffzellenfahrzeugs
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Abb. 2: Funktionsprinzip verschiedener SOFC-Kathoden
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Abb. 3: ESB-Modell Lithium-Ionen Zelle

Die Vorlesung vermittelt den Studierenden einen praxisnahen Einblick in die aktuellen Anwendungsgebiete und Forschungsthemen von Brennstoffzellen und Batterien. Im Rahmen der Vorlesung werden Aufbau und Funktionsweise von elektrochemischen Energiewandlern und Energiespeichern behandelt sowie Kenntnisse über Werkstoffe, Baukonzepte, Messverfahren, Messdatenanalyse und Modellierung vermittelt. Im Einzelnen beinhaltet die Vorlesung: 

Thermodynamik:

  • Grundlagen der Thermodynamik chemischer Reaktionen
  • Wirkungsgrad und theoretische Zellspannung
  • Brennstoffaufbereitung

Brennstoffzellen:

  • Grundlagen und Funktionsprinzip
  • Brennstoffzellentypen
  • Werkstoffe und Baukonzepte
  • Messtechnik der SOFC (Impedanzspektroskopie, Referenzelektroden, ...)
  • Elektrochemische Modellierung der SOFC

Batterien:

  • Wichtige Kenngrößen und Funktionsprinzip
  • Batterietypen: Zellchemie, Leistungsfähigkeit, Sicherheit
  • Lithium-Ionen Batterie: Werkstoffe, Baukonzepte, Leistungs- und Energiezellen
  • Messverfahren für Batterien (Impedanzspektroskopie, zyklische Voltammetrie, ...)
  • Modellierung von Batterien (elektrochemische und thermische Modelle, Verhaltensmodelle)