Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Nowoczesne kompozytowe materiały ceramiczno-polimerowe dla zastosowań w układach elektrochemicznych
Koordynator przedmiotu:
prof. dr hab. inż. Władysław Wieczorek dr inż. Jarosław Syzdek
Status przedmiotu:
Fakultatywny dowolnego wyboru
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Technologia Chemiczna
Grupa przedmiotów:
Funkcjonalne materiały polimerowe, elektroaktywne i wysokoenergetyczne
Kod przedmiotu:
brak
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2009/2010
Liczba punktów ECTS:
0
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład0h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium90h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Celem laboratorium jest zaznajomienie studentów z nowoczesnymi metodami syntezy i charakteryzacji elektroaktywnych kompozytów ceramiczno-polimerowych oraz wdrożenie ich w projekt badawczy.
Limit liczby studentów:
Cel przedmiotu:
brak
Treści kształcenia:
Celem laboratorium jest zaznajomienie studentów z nowoczesnymi metodami syntezy i charakteryzacji elektroaktywnych kompozytów ceramiczno-polimerowych oraz wdrożenie ich w projekt badawczy. W ramach laboratorium studenci zaznajomią się z metodami wytwarzania i charakteryzacji nowoczesnych nano i mikro materiałów z grupy hybrydowych kompozytów ceramiczno polimerowych. Tego typu układy wykorzystywane są nie tylko jako materiały przewodzące (elektrolity i elektrody dla baterii i ogniw paliwowych), ale również (z drobnymi modyfikacjami) konstrukcyjne (jak np. implanty kostne), katalityczne oraz stosowane w sensorach. Jest to więc wiedza cenna i przydatna dla współczesnego chemika, niezależnie od specjalności. W ramach laboratorium studenci zapoznają się z: 1. metodologią przygotowania próbek. Szczególny nacisk będzie położony na procesy prowadzone na linii próżniowo-argonowej oraz w komorze rękawicowej. 2. właściwościami tak otrzymanych materiałów badanych różnymi metodami. Przeprowadzona zostaną między innymi: a) badania przewodności jonowej metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej (w elektrodach blokujących) w szerokim zakresie temperatur pozwalające zaobserwować zmiany energii aktywacji dla procesu przewodzenia oraz inhibicję procesu krystalizacji polimeru spowodowane obecnością fazy ceramicznej; b) badania elektrolitów metodą spektroskopii impedancyjnej w elektrodach odwracalnych względem jonu obecnego w elektrolicie. Studenci zostaną zaznajomieni z interpretacją oraz analizą numeryczną widm, w szerokim zakresie częstotliwości (0.5MHz – 1mHz); c) badania elektrolitów metodami stałoprądowymi pozwalające na wyznaczenie liczb przenoszenia różnych nośników ładunku w materiale; 3. bardziej ogólnymi metodami analizy materiałów: a) badanie materiałów metodą skaningowej kalorymetrii różnicowej pozwalające na określenie zakresu temperatury pracy materiału oraz wpływ fazy ceramicznej na właściwości polimeru; b) obserwacje mikroskopowe za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego, które oprócz zbadania struktury i składu (za pomocą przystawki do mikroanalizy rentgenowskiej) otrzymanego materiału pozwolą zapoznać się z możliwościami tego typu urządzenia w analizie materiałów w ogóle – ograniczenia jakie stawiane są próbkom oraz charakterystykę pracy z nieprzewodzącym materiałami ceramicznymi (silne ładowanie się próbki i zakłócenie obrazu) jak również materiałami polimerowymi (wpływ wysokoenergetycznej wiązki elektronowej na strukturę obserwowanego materiału); c) ze względu na rozwojowy charakter pracy możliwe są modyfikacje metodologii badań, dostosowane do bieżących potrzeb.
Metody oceny:
Aktywność na zajęciach i sprawozdanie z wykonanych pomiarów.
Egzamin:
Literatura:
1. W. Bogusz, F. Krok, Elektrolity stałe, WNT, Warszawa 1995. 2. J.P. Sibilia, A Guide to Materials Characterisation and Chemical Analysis, John Wiley&Sons Inc., New York, 1996. 3. A. Boczkowska, J. Kapuściński, Z. Lindemann, D. Witemberg-Perzyk, S. Wojciechowski, Kompozyty, OWPW, 2003. 4. J. Syzdek, M. Armand, M. Gizowska, M. Marcinek, E. Sasim, M. Szafran, W. Wieczorek, Ceramic-in-polymer versus polymer-in-ceramic polymeric electrolytes - A novel approach, doi:10.1016/j.jpowsour.2009.01.070, 2009. 5. J. Syzdek, R. Borkowska, K. Perzyna, J.M. Tarascon, W. Wieczorek, Novel composite polymeric electrolytes with surface-modified inorganic fillers, Journal of Power Sources, 173 (2007) 712.
Witryna www przedmiotu:
Uwagi:

Efekty uczenia się