Behörighetskrav

180 hp och genomgången Introduktion till energilagring, 5 hp, och genomgången Materialkemi för batterier, 10 hp. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• analysera de principer som ligger till grund för uppbyggnaden av laddningsbara batterier, deras interna struktur och driftsmekanismer,
• relatera olika typer av primär- och sekundärbatterier till deras skillnader i prestanda och praktisk tillämpbarhet,
• redovisa mekanismerna bakom huvudsakliga elektrokemiska reaktioner och sidoreaktioner av positiva och negativa elektrodaktiva material för laddningsbara batterier,
• redovisa elektrokemiska gränssnitts och elektrodytlagers roll i batterier,
• utvärdera förhållanden mellan struktur och egenskaper för olika elektrod- och elektrolytkonfigurationer i moderna litiumjonbatterier,
• diskutera tillämpningen av fasta och flytande elektrolyter för energilagring,
• redovisa storskaliga produktionsmetoder och utvärderingsprocesser för laddningsbara batterier,
• analysera kritiska begrepp av relevans för laddningsbara batterier, såsom åldrande, livslängd, energioptimering etc.,
• planera och sätta samman elektroder, elektrolyt, och celler ämnade för Li-jonbatterier.

Innehåll

Introduktion till de grundläggande principerna bakom uppladdningsbara batteriers konstruktion och drift. Kommersiellt relevanta primär- och sekundärbatterier kommer att diskuteras med fokus på samtida litiumjonbatterier. Tyngdpunkten ligger på materialperspektivet, där förhållandet mellan komposition, struktur, morfologi och funktion av både aktiva och inaktiva material i batterier diskuteras grundligt. Elektrokemiska gränssnitts och elektrodytlagers roll i batterier presenteras och analyseras. Strategier för val av batterimaterial och hur dessa påverkar enhetens livslängd, kostnad och säkerhet diskuteras. Batteriproduktionsmetoder och kvalitetskontroll introduceras. Praktisk övning av att förbereda batterielektroder och celler inkluderas.

Undervisning

Föreläsningar, diskussionsseminarier och laborationer.

Examination

Skriftligt prov (5 hp). Seminarier (1 hp). Laborationer (4 hp). 

Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.