Grundlagen der Elektrochemie
Basics of Electrochemistry

Die Veranstaltung vermittelt die Grundbegriffe der Elektrochemie und elektrochemischer Charakterisierungsmethoden, und deren Anwendung in wichtigsten Prozessen der elektrochemischen Energieumwandlung und –speicherung. Hierzu zählen elektrochemische Speicher (Batterien und Superkondensatoren), Brennstoffzellen und Elektrolysezellen.

Die Vorlesung beinhaltet die folgenden Themenstellungen:

- Grundbegriffe der Elektrochemie: Potenzial, Strom, Ladung und Leitfähigkeit

- Elektrodenpotenzial, Nernst’sche Gleichung, Faraday’sches Gesetz;

- Ionische Leitfähigkeit;

- Strom und stromlimitierende Schritte

- Massentransport in elektrochemischen Prozessen (Migration und Diffusion)

- Elektrode-Elektrolyt-Grenzflächen

- Elektroanalytische Methoden.

Grundlegende Verständnis und Konzepte von Ladungstransfer-und Ladungstransportprozessen in der modernen Elektrochemie, und deren praktische Anwendung in unterschiedlichen elektrochemischen Charakterisierungstechniken und der Ergebnisinterpretation.

• Vorlesungsfolien (pdf-Dateien), Übungsaufgaben (pdf-Dateien)
• Peter W. Atkins, Julio de Paula. Kurzlehrbuch Physikalische Chemie, 4. Auflage, Wiley-VCH, 2006
• Charles E. Mortimer, Ulrich Müller. Chemie: das Basiswissen der Chemie, 10. Auflage,  Thieme, 2010
• Wolfgang Bechmann, Joachim Schmidt. Einstieg in die Physikalische Chemie für Nebenfächler. 4. Auflage, Vieweg+Teubner, 2010
• C.H. Haman, A. Hamnett, W. Vielstich “Electrochemistry” Wiley-VCH (2007), ISBN978-3527310692
• A.J. Bard and L.R. Faulkner “Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications” Wiley, (2001), ISBN 978-0471043720;

The course introduces the basic concepts of electrochemistry and electrochemical characterization methods, which build a foundation for understanding the principles of important electrochemical energy conversion and storage processes such as batteries, supercapacitors, fuel cells and electrolysis cells.

 The course covers following topics:

- Basic electrochemical terms: potential, current, charge and conductivity;

- Electrode potential, Nernst equation, Faraday’s law;

- Ionic conductivity;

- Current and current limiting steps;

- Mass transport in electrochemical processes (migration and diffusion)

- Electrode-Electrolyte interface

- Electroanalytical methods. 

The students understand the key principles of electrochemical processes such as charge transfer and charge transport, as well as the principles of different electrochemical characterization techniques, and are able to apply this knowledge for the description of important electrochemical energy conversion and storage devices

• Vorlesungsfolien (pdf-Dateien), Übungsaufgaben (pdf-Dateien)
• Peter W. Atkins, Julio de Paula. Kurzlehrbuch Physikalische Chemie, 4. Auflage, Wiley-VCH, 2006
• Charles E. Mortimer, Ulrich Müller. Chemie: das Basiswissen der Chemie, 10. Auflage,  Thieme, 2010
• Wolfgang Bechmann, Joachim Schmidt. Einstieg in die Physikalische Chemie für Nebenfächler. 4. Auflage, Vieweg+Teubner, 2010
• C.H. Haman, A. Hamnett, W. Vielstich “Electrochemistry” Wiley-VCH (2007), ISBN978-3527310692
• A.J. Bard and L.R. Faulkner “Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications” Wiley, (2001), ISBN 978-0471043720;