Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Zaawansowana Elektrochemia Ciała Stałego
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
ZSDA-3-0073-s
Wydział:
Szkoła Doktorska AGH
Poziom studiów:
Studia III stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Szkoła Doktorska AGH
Semestr:
0
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski i Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Prowadzący moduł:
dr hab. inż. Świerczek Konrad (xi@agh.edu.pl)
Dyscypliny:
Moduł multidyscyplinarny
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Module has basic science, as well as practical aspect. Lectures and seminars cover selected, advanced topics in the field of solid state electrochemistry. Topics of seminars can be selected according to particular needs regarding research interest of participating Ph.D. students.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 Ph.D. student possesses advanced knowledge in a field of solid state electrochemistry, particularly concerning crystal and electronic structure of solids, defects, phase transitions, as well as transport properties. Ph.D. student possesses knowledge about modern characterization techniques of solid state and construction of advanced electrochemical energy storage and conversion devices. SDA3A_W03, SDA3A_W02, SDA3A_W01 Prezentacja,
Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Umiejętności: potrafi
M_U001 Ph.D. student is able to select proper characterization technique in order to study particular properties of solid state, especially regarding measurements of crystal structural and transport phenomena. SDA3A_U06, SDA3A_U01 Prezentacja,
Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
M_U002 Ph.D. student is able to make critical evaluation of existing designs of electrochemical energy conversion and storage systems, in the aspect of limitations induced by application of solid state materials. SDA3A_U02, SDA3A_U01, SDA3A_U04 Prezentacja,
Odpowiedź ustna,
Kolokwium,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 Ph.D. student is aware of the necessity and is ready to critically evaluate his/her knowledge. Ph.D. student is able to participate in scientific and popular discussion, particularly in the aspect of solid state electrochemistry. SDA3A_K01, SDA3A_K02
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 15 0 0 0 0 15 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 Ph.D. student possesses advanced knowledge in a field of solid state electrochemistry, particularly concerning crystal and electronic structure of solids, defects, phase transitions, as well as transport properties. Ph.D. student possesses knowledge about modern characterization techniques of solid state and construction of advanced electrochemical energy storage and conversion devices. + - - - - + - - - - -
Umiejętności
M_U001 Ph.D. student is able to select proper characterization technique in order to study particular properties of solid state, especially regarding measurements of crystal structural and transport phenomena. + - - - - + - - - - -
M_U002 Ph.D. student is able to make critical evaluation of existing designs of electrochemical energy conversion and storage systems, in the aspect of limitations induced by application of solid state materials. + - - - - + - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 Ph.D. student is aware of the necessity and is ready to critically evaluate his/her knowledge. Ph.D. student is able to participate in scientific and popular discussion, particularly in the aspect of solid state electrochemistry. + - - - - + - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 62 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 10 godz
przygotowanie projektu, prezentacji, pracy pisemnej, sprawozdania 10 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 10 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 1 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 1 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):
Selected, advanced topics in the field of solid state electrochemistry

Lectures cover selected, advanced topics in the field of solid state electrochemistry, discussed from a point of view of electrochemical energy storage and conversion devices.

Lecture 1 (2h). General introduction about class, participation rules and final score evaluation method. Introduction about topics of lectures. Solid state electrochemistry as interdisciplinary field of science.
Lecture 2 (2h). Crystal structure. Structural transitions. Defects in solids.
Lecture 3 (2h). Electrons in solids. Localized to itinerant behavior. Metal-insulator transitions.
Lecture 4 (2h). Diffusion of ions in solids. Mixed ionic-electronic conductivity.
Lecture 5 (2h). Surface of solids. Electrocatalysis.
Lecture 6 (2h). Advanced characterization techniques for solid state.
Lecture 7 (2h). Electrochemical reactors. Li-ion batteries. Fuel and electrolysis cells.
Lecture 8 (1h). State-of-the-art research and scientific reports in the field of solid state electrochemistry.

Zajęcia seminaryjne (15h):
Selected, advanced topics in the field of solid state electrochemistry

Seminars will comprise presentations prepared by Ph.D. students on various topics of solid state electrochemistry, particularly those discussed during lectures, but also proposed by Ph.D. students. Topics will cover crystal structure of solids, transport properties of solids, surface properties of solids, diffusion, construction and usage of electrochemical devices, new trends in solid state electrochemistry, etc. Afterwards, each presentation will be discussed by teacher and by Ph.D. students in the aspect of correctness and clarity of presentation.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: The content is presented in a form of a multimedia presentation. Some examples will be written on blackboard. Real life examples and models will be also shown.
  • Zajęcia seminaryjne: The content is presented in a form of a multimedia presentation. Some examples will be written on blackboard. Real life examples and models will be also shown.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Credit assessment for seminars (S) will be determined as the arithmetic mean of three grades obtained by Ph.D. students: two grades from prepared and presented two seminars and one grade from the final test covering selected topics presented during lectures and seminars. It is necessary to obtain passing grades for two seminars and the test. It will be possible to obtain additional points for activity during the lectures and seminars.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Ph.D. students participate in the classes, learning the content according to the syllabus. Any question regarding content should be asked during class. Discussion is welcome. Audiovisual recording of the lecture requires the teacher's consent.
  • Zajęcia seminaryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Ph.D. students participate in the seminars, learning the content according to the topic of particular presentation. Any question regarding content should be asked during class. Discussion is welcome. Audiovisual recording of the seminar requires the teacher's and presenting student’s consent.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Final grade is given as equal to the credit obtained from seminar-type classes (S).

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Unjustified absence during seminars is not permitted. In the case of justified absence during seminar or final test, Ph.D. student will have an opportunity to pass the test or present the seminar at an additional agreed date.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Knowledge of chemistry, thermodynamics, physics and mathematics at the master level of technical studies. Knowledge of English language at the level needed to understand scientific publications. It is not required to pass any specific module before in order to participate in this module.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. K. Świerczek – lectures will be given to the Ph.D. students
2. P.G. Bruce (ed.), Solid State Electrochemistry, Cambridge University Press 1995
3. V.V. Kharton, Handbook of Solid State Electrochemistry, Vol. 1, Wiley-VCH 2009
4. J. Maier, Physical Chemistry of Ionic Materials, John Wiley & Sons, Ltd, 2004
5. N.F. Mott, Metal-insulator transitions, Taylor & Francis, 1990

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

1. J. Molenda, K. Świerczek, rozdział p.t. „Strategies for perspective cathode materials for IT-SOFC”
in J.T.S. Irvine, P. Connor (Eds.) „Solid Oxide Fuels Cells: Facts and Figures”, Springer, 2013, ISBN 978-1-4471-4455-7
2. K. Świerczek, „Projektowanie właściwości fizykochemicznych tlenkowych materiałów katodowych dla ogniw IT-SOFC oraz Li-ION”, Ceramika / Ceramics, 111 (2010), ISSN 0860-3340, ISBN 978-83-60958-68-1
3. Y. Zhang, H. Zhao, Z. Du, K. Świerczek, Y. Li, „High-performance SmBaMn2O5+δ electrode for symmetrical solid oxide fuel cell”, Chemistry of Materials 31(10) (2019) 3784-3793
4. A. Olszewska, Z. Du, K. Świerczek, H. Zhao, B. Dabrowski, „Novel ReBaCo1.5Mn0.5O5+δ (Re = La, Pr, Nd, Sm, Gd and Y) perovskite oxide: influence of manganese doping on crystal structure, oxygen nonstoichiometry, thermal expansion, transport properties, and application as cathode materials in Solid Oxide Fuel Cells”, Journal of Materials Chemistry A 6(27) (2018) 13271-13285
5. K. Zheng, K. Świerczek, „Evaluation of La2Ni0.5Cu0.5O4+δ and Pr2Ni0.5Cu0.5O4+δ Ruddlesden-Popper-type layered oxides as cathode materials for Solid Oxide Fuel Cells”, Materials Research Bulletin 84 (2016) 259-266

Informacje dodatkowe:

No additional information available.