1. komponenta

Vrsta nastave	Ukupno
Predavanja	30
Laboratorijske vježbe	30

* Opterećenje je izraženo u školskim satima (1 školski sat = 45 minuta)

CILJ KOLEGIJA:
Obučavanje studenata temeljnim znanjima o konstrukciji, kemizmu, funkcioniranju i svojstvima elektrokemijskih pretvornika i spremnika energije. Stjecanje vještina neophodnih za primjenu, dizajn testiranje i instalaciju elektrokemijskih pretvornika i spremnika energije u raznim energetskim sustavima, industrijskom okruženju i općenito u praksi.


IZVEDBENI PROGRAM KOLEGIJA:
1. Tjedan
Uvod. Uloga kemijskih inženjera u rješavanju energetskih problema današnjice. Osnovni pojmovi. Pretvornici energije. Učinkovitost pretvorbe energije.

2. Tjedan
Vrste elektrokemijskih pretvornika energije. Sličnosti i razlike. Energija i snaga. Klasifikacije elektrokemijskih pretvornika energije. Karakteristike. Termodinamika elektrokemijskih pretvornika energije.

Seminar - zadaci: proračun termodinamskih parametara galvanskih i gorivnih članaka.

3. Tjedan
Elektrokemijske reakcije na elektrodama elektrokemijskih pretvornika i spremnika energije. Specifičnosti i neophodni preduvjeti. Elektrodni materijali. Vrste, zahtjevi i karakteristike.

Seminar: Odnos između brzine elektrokemijske reakcije na elektrodama i raspoložive snage pretvornika energije


4. Tjedan
Galvanski članci. Primarni galvanski članci. Konstrukcija, elektrode i elektroliti.

Laboratorij: Testiranje galvanskih članaka.

5. Tjedan
Sekundarni galvanski članci. Tipovi elektrodnih reakcija koje se mogu primijeniti u sekundarnim galvanskim člancima.

Laboratorij: Priprava galvanskih članaka i njihova svojstva

6. Tjedan
Olovni akumulator. Tehnološki proces izrade. Reciklaža i ekološko zbrinjavanje olovnih akumulatora.

Terenski rad: Posjet tvornici olovnih akumulatora
Laboratorij: Olovni akumulator. Punjenje i pražnjenje.

7. Tjedan
Prva provjera znanja. Rekapitulacija gradiva

8. Tjedan
Gorivni članci. Konstrukcija i mehanizam rada. Vrste gorivnih članaka i njihove specifičnosti.

Laboratorij: Određivanje karakteristika H2/O2 gorivnog članka. Točka maksimalne snage.

9. Tjedan
Upravljanje radom gorivnih članaka, upravljanje sadržajem i transportom vode i topline u gorivnim člancima.

Seminar: Visoko- i nisko-temperaturni gorivni članci.

10. Tjedan
Kataliza elektrokemijskih reakcija koje se odvijaju u gorivnim člancima i izbor katalizatora.

Seminar: Vrste katalizatora i mehanizam rada

11. Tjedan
Elektrokemijski kondenzatori. Superkondenzatori. Dvoslojni kondenzatori, pseudokondenzatori. Simetrični i asimetrični kondenzatori. Hibridni kondenzatori.

Laboratorij: Izrada i princip rada elektrokemijskih kondenzatora.

12. Tjedan
Modeliranje elektrokemijskih izvora struje. Analiza i testiranje kvalitete, stanja napunjenosti i stanja zdravlja elektrokemijskih izvora struje u radnim uvjetima i izvan njih.

13. Tjedan
Primjena elektrokemijskih izvora struje u stacionarnim i rezervnim napajanjima. Primjena elektrokemijskih izvora struje u električnim vozilima i hibridnim vozilima.

14. Tjedan
Druga provjera znanja.
Rekapitulacija gradiva.

RAZVIJANJE OPĆIH I SPECIFIČNIH KOMPETENCIJA STUDENATA:
Opće kompetencije
- Prepoznavanje uloge i važnosti elektrokemijskih pretvornika i spremnika energije u rješavanju energetskih problema današnjice
- Poznavanje karakteristika elektrokemijskih pretvornika energije.
- Znanja koja su potrebna za razvoj novih, naprednih materijala za primjenu u elektrokemijskim pretvornicima energije
- Znanja koja su potrebna za odabir i primjenu elektrokemijskih pretvornika energije u energetskim sustavima i općenito u praksi
Specifične kompetencije
- Metodike testiranja elektrokemijskih pretvornika energije
- Izračunavanje i određivanje energije, snage i termodinamičkih veličina od važnosti za praktičnu primjenu elektrokemijskih pretvornika energije.
- Primjena i instalacija elektrokemijskih pretvornika energije

OBAVEZE STUDENATA U NASTAVI I NAČINI NJIHVA IZVRŠAVANJA:
Studenti su dužni prisustvovati predavanjima i seminarima.
Studenti su obavezni odraditi laboratorijske vježbe.
Studenti su obavezni pristupiti provjerama znanja

UVJETI ZA DOBIVANJE POTPISA:
Studenti moraju pohađati predavanja.
Završene laboratorijske vježbe, predani svi referati iz vježbi i kolokvirane vježbe.

NAČIN IZVOĐENJA NASTAVE:
Predavanja
Seminari
Laboratorijske vježbe
Konzultacije

NAČIN PROVJERE ZNANJA I POLAGANJA ISPITA:
Kolokvij iz laboratorijskih vježbi.
Dvije provjere znanja tijekom nastave.
Pismeni ispit.
Usmeni ispit.

NAČIN PRAĆENJA KVALITETE I USPJEŠNOSTI KOLEGIJA:
Studentska anketa.

ISHODI UČENJA KOLEGIJA:
- Primijeniti principe rada elektrokemijskih pretvornika energije u praksi
- Definirati ulogu elektrokemijskih pretvornika energije u naprednim energetskim sustavima
- Primijeniti stečena znanja na pripravu aktivnih elektroda za kemijske izvore struje
- Razvijati sklopovlja elektrokemijskih pretvornika


ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA:
- primijeniti standardne laboratorijske postupke i instrumentaciju u preparativne ili analitičke svrhe, za organske i anorganske sustave
- primijeniti tehnike i metode za mjerenje kemijskih veličina, svojstava ili promjena
- interpretirati rezultate laboratorijskih opažanja i mjerenja, njihovo značenje i povezanost s odgovarajućom teorijom

1. Primijeniti principe rada elektrokemijskih pretvornika energije u praksi
2. Definirati ulogu elektrokemijskih pretvornika energije u naprednim energetskim sustavima
3. Primijeniti stečena znanja na pripravu aktivnih elektroda za kemijske izvore struje
4. Razvijati sklopovlja elektrokemijskih pretvornika

1. 1. Zoran Mandić, predavanja i interni nastavni materijali.,
2. 2. D. Linden, Handbook of batteries and fuel cells, McGrow Hill,
   3. K. Kordesch, G. Simader, Fuel Cells and their applications, VCH
   4. C. Vincent, B. Scrosati, Modern batteries, J. Wiley and sons.
   5. Conway, Electrochemical supercapacitors, Kluwer Academic Plenum Publisher,,

Izborni kolegij - Redovni modul - Specifični materijali i napredne tehnologije