Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Projektowanie materiałów do nowych generacji chemicznych źródeł prądu
Koordynator przedmiotu:
Prof. dr hab. inż. Władysław Wieczorek
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Inżynieria Pojazdów Elektrycznych i Hybrydowych
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
1120-PE000-MSP-0507
Semestr nominalny:
1 / rok ak. 2022/2023
Liczba punktów ECTS:
2
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin kontaktowych/ 31 godzin, w tym: a) 30 godz. - wykład; b) 0 godz. - laboratorium; c) 1 godz. - konsultacje; 2) Praca własna studenta/ 29 godzin, w tym: a) 12 godz. – bieżące przygotowywanie się studenta do wykładu; b) 12 godz. – studia literaturowe; c) 5 godz. – przygotowywanie się studenta do kolokwium; 3) RAZEM – 60 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
1 punktów ECTS – liczba godzin kontaktowych - 31, w tym: a) 30 godz.- wykład; b) 0 godz. - laboratorium; c) 1 godz. - konsultacje; d) 0 godz. - egzamin;
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
-
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium0h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
wiedza z elektrochemii i podstaw chemii
Limit liczby studentów:
Zgodnie z Rozporządzeniem Rektora PW
Cel przedmiotu:
Wiedza: Zdobycie wiedzy w zakresie elektrochemii, w szczególności na temat komponentów do nowych generacji akumulatorów do pojazdów elektrycznych i hybrydowych. Wiedza na temat trendów rozwojowych na świecie i nowych osiągnięć w projektowaniu nowych komponentów do ogniw z klasy post-lithium-ion. Wiedza na temat zasad projektowania i konstruowania komponentów i całych ogniw nowych generacji. Umiejętności: Umiejętność znajdowania informacji na temat nowych metod przechowywania energii na potrzeby samochodów elektrycznych i hybrydowych. Umiejętność formułowania specyfikacji akumulatorów do samochodów elektrycznych i hybrydowych z uwzględnieniem najnowszych generacji komponentów i technologii ogniw i aspektów pozatechnicznych. Kompetencje Społeczne: Świadomość potrzeby ciągłego dokształcania się – poprzez podnoszenie własnych kompetencji zawodowych, osobistych i społecznych oraz zasięgania opinii ekspertów.
Treści kształcenia:
1. Wprowadzenie do technologii chemicznych źródeł prądu - przegląd dostępnych technologii - omówienie technologii ze względu na problemy materiałowe, parametry działania baterii (ograniczenia), względy środowiskowe, koszty 2. Nowe generacje ogniw litowo-jonowych - redukcja kosztownych i trudno dostępnych materiałów (Co, F) - ogniwa z wysokonapięciowymi katodami, nowe materiały, ograniczenia ze strony elektrolitu 3. Ogniwa ze stałym elektrolitem - podstawowe generacje stosowanych elektrolitów (ceramiczne, szkliste, polimerowe) - problemy kompatybilności elektrolitu z elektrodami, sposoby rozwiązań - czy możliwa jest budowa działającego ogniwa litowego ze stałym elektrolitem? 4. Wprowadzenie do ładowalnych ogniw galwanicznych w erze po ogniwach litowo-jonowych. Przegląd technologii, przesłanki ekonomiczne. 5. Rodzaje stosowanych ogniw z omówieniem sposobu działania, materiałów, ograniczeń technologicznych - Ogniwa sodowe i sodowo-jonowe, - ogniwa z wielowartościowymi kationami: magnezowe, wapniowe etc. - ogniwa lit-siarka i sód-siarka - ogniwa metal-powietrze (Li-powietrze, Na-powietrze, Zn-powietrze) 6. Przewidywane kierunki rozwoju chemicznych źródeł prądu 7. Przykłady innych technologii: ogniwa przepływowe, superkondensatory, ogniwa paliwowe
Metody oceny:
Wykład zaliczany na podstawie oceny prac domowych (raportów na zadane tematy) i/lub na podstawie 2 kolokwiów w formie pisemnej lub w formie odpowiedzi ustnej (w razie konieczności wyjaśnienia wątpliwości dot. części pisemnej).
Egzamin:
nie
Literatura:
-
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka K_W01
Student potrafi rozpoznać i zdefiniować konstrukcje komponentów i technologie nowych generacji akumulatorów do pojazdów elektrycznych i hybrydowych.
Weryfikacja: Kolokwium i/lub praca domowa w formie pisemnej i ewentualnie uzupełnione w formie odpowiedzi ustnej.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W01, K_W05, K_W10
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG
Charakterystyka K_W02
Student potrafi opisać i wytłumaczyć trendy rozwojowe na świecie w zakresie najnowszych osiągnięć w projektowaniu komponentów do ogniw z klasy post-lithium-ion.
Weryfikacja: Kolokwium i/lub praca domowa w formie pisemnej i ewentualnie uzupełnione w formie odpowiedzi ustnej.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W09, K_W08
Powiązane charakterystyki obszarowe: III.P7S_WG.o, I.P7S_WG
Charakterystyka K_W03
Student potrafi wykorzystać wiedzę na temat zasad projektowania i konstruowania komponentów i całych ogniw nowych generacji.
Weryfikacja: Kolokwium i/lub praca domowa w formie pisemnej i ewentualnie uzupełnione w formie odpowiedzi ustnej.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_WG

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka K_U01
Student potrafi samodzielnie uczyć się i dokształcać w zakresie nowych technologii przechowywania energii dzięki podstawom wiedzy i umiejętności rozpoznawania wiarygodnych opisów i krytycznej oceny doniesień naukowych i prasowych.
Weryfikacja: Kolokwium i/lub praca domowa w formie pisemnej i ewentualnie uzupełnione w formie odpowiedzi ustnej. Rozmowa Prowadzącego ze Studentami w trakcie wykładu.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U01, K_U06
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_UW, I.P7S_UU
Charakterystyka K_U02
Student potrafi sformułować specyfikację akumulatorów do samochodów elektrycznych i hybrydowych z uwzględnieniem najnowszych generacji komponentów i technologii ogniw używając do tego także aspektów pozatechnicznych takich jak wpływ na środowisko, koszty produkcji i utrzymania, zrównoważony rozwój.
Weryfikacja: Kolokwium i/lub praca domowa w formie pisemnej i ewentualnie uzupełnione w formie odpowiedzi ustnej. Rozmowa Prowadzącego ze Studentami w trakcie wykładu.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_U02, K_U14
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_UW, III.P7S_UW.1.o, III.P7S_UW.2.o, III.P7S_UW.3.o, III.P7S_UW.4.o

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka K_K01
Student ma świadomość potrzeby ciągłego dokształcania się – poprzez czytanie najnowszych doniesień naukowych i technologicznych, podnoszenie własnych kompetencji zawodowych oraz zasięganie opinii ekspertów.
Weryfikacja: Kolokwium i/lub praca domowa w formie pisemnej i ewentualnie uzupełnione w formie odpowiedzi ustnej. Rozmowa Prowadzącego ze Studentami w trakcie wykładu.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: K_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe: I.P7S_KK