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Batterien und Brennstoffzellen

Batterien und Brennstoffzellen
Typ: Vorlesung Links:
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
Name Titel Tel. E-Mail
M. Sc. +49 721 608-47566 michael dipponKmf7∂kit edu
Dr.-Ing. +49 721 608-47570 Sebastian DierickxTpn9∂kit edu

Überblick

F-Cell
Abb. 1: Schema eines Brennstoffzellenfahrzeugs
Funktionsprinzip SOFC-Kathoden
Abb. 2: Funktionsprinzip verschiedener SOFC-Kathoden
Modell Li-Ionen Batterie
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)