Behörighetskrav

Examen på grundnivå om minst 180 hp inklusive 75 hp inom ämnena kemi, fysik, materialvetenskap och/eller materialteknik, varav 30 hp kemi. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• beskriva molekylstrukturen, den kemiska bindningen och nyckelegenskaperna hos metalliska, oorganiska och polymera material i det fasta tillståndet som finns i batterier och relatera dem till deras fysikalisk-kemiska egenskaper,
• identifiera specifika kristallstrukturer genom att tillämpa grundläggande kristallografiska begrepp,
• känna igen olika typer av kristalldefekter och relatera förekomsten av defekter i ett material till dess fysikalisk-kemiska egenskaper och tillämpning,
• diskutera unära, binära och ternära fasdiagram och förklara centrala begrepp i samband med fasomvandling, metastabilitet och fasta lösningar,
• diskutera typiska diffusionsmekanismer speciellt för det fasta tillståndet samt beskriva och tillämpa relevanta modeller för analys av sådana diffusionsfenomen,
• diskutera begreppen ytkemi och gränssnitt mellan olika faser, särskilt i relation till batterimaterial,
• förklara centrala begrepp relaterade till materialens elektroniska egenskaper såsom redoxpotential och konduktivitet, baserat på deras elektroniska struktur,
• diskutera användningen av polymerer i batterier och relatera deras egenskaperna till deras funktion,
• analysera egenskaper (t.ex. diffusionskoefficient, redoxpotential, etc.) för material experimentellt och relatera dem till deras struktur, bindning och andra egenskaper.

Gammal text:

Innehåll

En översikt över material som används i batterier, med beskrivningar av deras egenskaper och funktion i ett batteri. Grunderna för fastatillståndet omfattas, inklusive utvalda strukturella exempel. En översikt över materialkategorier, egenskaper och hur strukturen för fasta ämnen kan beskrivas genom användning av kristallografi. Kopplingen mellan kemisk struktur/bindning och materialegenskaper (speciellt för vanliga batterimaterial). Defekter, dopning, substitutioner och korngränsernas roll. Tolkningen av unära, binära och ternära fasdiagram. Grundläggande termodynamik av material inklusive begreppen metastabilitet, fasta lösningar och fasomvandlingar. Grundläggande diffusionsteori, som tillämpas på fastatillståndet, vätskor och vid gränsskikt. Elektroniska egenskaper hos material, inklusive konduktivitet, bandstruktur och länken mellan bindnings-, struktur-och redoxegenskaper. Kristallfältteori. Aspekter av polymervetenskap, särskilt för polymerer som används i batterier, inklusive beskrivningar av morfologi, kristallinitet, mekaniska egenskaper och polymerlösningar. 

Gammal text:

Undervisning

Föreläsningar, seminarier och laborationer.

Examination

Skriftligt prov i slutet av kursen (6 hp). Aktivt deltagande i seminarier (2 hp). Aktivt deltagande i laboratorationer (2 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.

Övriga föreskrifter

Kurser som inte kan ingå i examen tillsammans med Materialkemi för batterier:

Materialkemi 1KB210

Fasta tillståndets kemi 1KB211

Materialkemi 1KB230

Materialkemi för additiv tillverkning 1KB233

Polymerteknologi 1KB236