Behörighetskrav

120 hp med 90 hp kemi. Materialkemi, 5 hp och oorganisk kemi, 5 hp.

Mål

Efter godkänd kurs skall studenten kunna

• beskriva energirelaterade material och deras egenskaper (experimentella och teoretiska) som funktion av atomära och molekylära strukturer (inkluderande interkaleringsföreningar, polymerer, övergångsmetallkomplex, samt övriga relevanta material för solceller, batterier, bränsleceller och katalys).
• förklara skillnaden i egenskaper för nanostrukturerade material i jämförelse med bulkmaterial, samt dess betydelse för kemiskt förnyelsebara energisystem.
• beskriva och förklara vissa viktiga kemiska materialsyntesmetoder, samt karakteriseringsmetoder (inkluderande mikroskopi, röntgendiffraktion och XPS).
• förklara ytstruktur och reaktivitet, samt dess påverkan på egenskaperna hos förnyelsebara energisystem.
• beskriva globala och lokala energisystem, hållbarhetsaspekter (miljömässiga, ekonomiska, sociala) för material användbara för kemiskt förnyelsebara energisystem, samhälleliga konsekvenser av materialutvinning och - användning, och förklara hur miljöpåverkan kan kvantifieras med livscykelanalys.

Innehåll

Material, med dess specifika kännetecken, för olika energirelevanta system. Bulkmaterial kontra nanostrukturerade material och tunnfilmssystem kommer att diskuteras i förekommande fall;

a) Elektrodmaterial

Elektronisk ledningsförmåga, jonledningsförmåga, interkalationsföreningar. Ytornas betydelse för god funktion. Korrosion. Experimentella karaktäriseringstekniker som XPS, TEM och SEM.

b) Elektrolytmaterial

Polymerelektrolyter. Vätskeelektrolyter, jonvätskor etc.

c ) Halvledarmaterial och bandteori.

d) Uppbyggnaden av energisystem.

e) Materials miljöpåverkan och livscykelanalys.

Undervisning

Föreläsningar, lektioner, och laborationer

Examination

Skriftlig tentamen vid kursens slut (4 hp). För godkänt krävs även godkänd laborationskurs (1 hp). Slutbetyget motsvarar en sammanvägning av resultatet av det skriftliga provet och det obligatoriska momentet.