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Docente
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MECHERI BARBARA
(programma)
Conduttori elettronici a base di carbonio e polimeri. Conduttori ionici: Fenomeni di trasporto in soluzioni elettrolitiche e elettroliti polimerici. Legge di Kohlrausch e legge della migrazione indipendente degli ioni. Relazione tra mobilità, conduttività e coefficiente di diffusione (relazione di Einstein, relazione di Nernst-Plank). Interfaccia conduttore elettronico/conduttore ionico: l’elettrodo. Reazioni elettrochimiche; l’equilibrio elettrochimico, l’origine del potenziale elettrodico e l’equazione di Nernst.
La velocità delle reazioni chimiche e la catalisi. Fattori che influenzano la velocità di una reazione. Legge cinetica, costante di velocità e ordine di reazione. La teoria dello stato di transizione, equazione di Arrhenius, meccanismi di reazione. Cenni di elettrocatalisi. Cinetica elettrochimica e sovratensioni agli elettrodi polarizzati. L’equazione di Butler-Volmer. Curve di polarizzazione di un dispositivo elettrochimico. Tecniche elettrochimiche di base: Metodo potenzio statico, Voltammetria a scansione lineare del potenziale, Voltammetria ciclica, Spettroscopia elettrochimica di impedenza.
Classificazione dei dispositivi elettrochimici. Batterie e celle a combustibile per la sostenibilità energetica. Batterie primarie e accumulatori: requisiti e caratteristiche funzionali. Alcune batterie di uso comune: pila alcalino-manganese, accumulatore al piombo, accumulatori al litio. Batterie a flusso per l’accumulo di energia rinnovabili : dispositivi al vanadio. Celle a combustibile a elettrolita polimerico alimentate a idrogeno e metanolo diretto (PEMFC, DMFC). Sistemi bioelettrochimici: celle a combustibile enzimatiche, celle a combustibile microbiche e celle di elettrosintesi microbiche.
 Materiale didattico fornito dal docente
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