9360-0230/02 – Elektrochemie uhlíkatých nanomateriálů (EUN)

Garantující katedraCentrum nanotechnologiíKredity10
Garant předmětudoc. Ing. Gražyna Simha Martynková, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Ing. Gražyna Simha Martynková, Ph.D.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinně volitelný typu B
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyangličtina
Rok zavedení2020/2021Rok zrušení
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
SIM75 doc. Ing. Gražyna Simha Martynková, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 20+0
kombinovaná Zkouška 20+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Předmět poskytuje studentovi přehled o vlastnostech uhlíkatých materiálů vztažených k současným potřebám v elektrochemii. Budou diskutovány především potřebné vlastnosti pro nové typy baterií a to Li-ion nebo průtočné baterie. Student se seznámí se základy elektrochemie, aplikací nanouhlíků v bateriích a dalších elektrochemických zařízeních.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace

Anotace

Uhlík je a hrál důležitou roli ve vývoji v elektrochemickém výzkumu. Uhlíková pasta a lesklé uhlíkové elektrody byly při elektroanalýze nezbytné jako levné alternativy k ušlechtilým kovům. Uhlík také hraje důležitou roli v aplikačních oblastech elektrochemie - při výrobě energie a skladování a podpoře katalyzátorů. Použití uhlíkových elektrod tak zahrnuje celou řadu oborů, vyžadujících vstup od materiálových chemiků, techniků a fyziků, jakož i od těch, kteří se zabývají tradičnějšími aspekty elektrochemie. Předmět má akademický i technologický význam.

Povinná literatura:

WOLF,E.L., Graphene, A New Paradigm in Condensed Matter and Device Physics,Oxford University press, 2013 ISBN 9780199645862 AMBROSI, A., CHUA, C.K. , BONANNI ,A., PUMERA, M., Electrochemistry of Graphene and Related Materials, Chem. Rev. 2014, 114, 7150−7188 BROWNSON, D. A. C., BANKS, C. E.The Handbook of Graphene Electrochemistry, Springer ,2014, ISBN: 978-1-4471-6427-2

Doporučená literatura:

PUMERA, M. Electrochemistry of graphene, graphene oxide and other graphenoids: Review, Electrochemistry Communications 36 (2013) 14–18 LIU, Z., ZHOU X. Graphene: Energy Storage and Conversion Applications, CRC Press, 2014, ISBN 9781482203752 MIKHAILOV, S.(Ed.),Physics and Applications of Graphene: Experiments, InTech, 2011, ISBN 978-953-307-217-3

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

ústní zkouška

E-learning

Další požadavky na studenta

Základní znalosti chemie a fyziky materiálů.

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Úvod a historie 2. Příprava grafenu a jeho vlastnosti 2.1. Metody top-down (mechanická exfoliace, exfoliace v roztoku, elektrochemická exfoliace grafitu, chemická oxidace grafitu, exfoliace a redukce, otevírání/rozbalování uhlíkových nanotrubiček: grafenové nanoribony) 2.2. Metody bottom-up (chemická syntéza, epitaxiální růst na SiC, chemická depozice par, 3D grafen) 2.3. Zpracovatelnost grafenových materiálů 2.4. Charakterizační metody 3. Elektrochemie na grafenových površích 3.1. Grafen a heterogenní přenos elektronů 3.2. Vliv dopantů a nečistot na grafenovou elektrochemii 3.3. Spektroelektrochemie grafenu 4. Grafen v elektrochemickém snímání a biosensingu 4.1. Grafenové senzory a biosenzory (analýza biomarkerů, analýza DNA/proteinů/buněk, analýza těžkých kovů, grafen v bezpečnostních aplikacích) 5. Grafen v energetických systémech 5.1. Grafen pro kondenzátory a superkondenzátory 5.2. Reakce redukce kyslíku na grafenu 5.3. Grafické solární články 5.4. Lithium-iontové baterie na bázi grafenu 6. Závěr a perspektivy do budoucna

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2020/2021 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zkouška Zkouška  
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (P0719D270003) Nanotechnologie P angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0719D270003) Nanotechnologie K angličtina Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku