Kursplan för Laddningsbara batterisystem: från atom till cell

Kursplanen innehåller ändringar
Se ändringar

Kursplan fastställd 2023-06-14 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnRechargeable batteries: From atom to cell
  • KurskodTRA280
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareTRACKS
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • InstitutionTRACKS
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 97159
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0123 Projekt 7,5 hp
Betygsskala: TH		0 hp3,8 hp3,7 hp0 hp0 hp0 hp

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Förutom de allmänna förkunskapskraven för att studera på avancerad nivå på Chalmers, måste studenten säkerställa att nödvändiga kompetenser innehas eller inhämtas under kursens gång. Examinator formulerar och kontrollerar dessa kompetenser.

Studenten kan bara bli antagen efter överenskommelse med examinator.

Syfte

Kursens syfte är att ge en plattform för att arbeta med och lösa utmaningsdrivna tvärvetenskapliga autentiska problem från olika delar av samhället såsom akademin, industri och offentlig sektor. Syftet är också att studenter från olika program arbetar tillsammans och tränar på att fungera effektivt i mångdisciplinära globala utvecklingsteam.

Syftet med denna kurs är att ge en djupgående förståelse för alla viktiga batterikomponenter, teorin som behövs för att förstå batteridrift, förstå styrkor och svagheter av både dagens batteriteknik och nästa generations batteriteknik, och få en praktisk inblick i hur man sätter ihop batterier och därefter testar dem.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)


Generellt för alla Tracks-kurser:
  • kritiskt och kreativt identifiera och/eller formulera avancerade arkitektoniska eller tekniska problem
  • bemästra problem med öppna lösningsrymder. Detta innefattar att kunna hantera osäkerheter och begränsad information
  • leda och delta i utvecklingen av nya produkter, processer och system med en helhetssyn genom att följa en systematisk designprocess och/eller en systematisk utvecklingsprocess
  • arbeta i tvärvetenskapliga grupper och samarbeta i grupper med olika sammansättningar
  • visa insikter om kulturella skillnader samt kunna arbeta insiktsfullt med dem
  • visa insikter om och bemästra effekterna av arkitektoniska och/ellereller tekniska lösningar i globala, ekonomiska, miljömässiga och samhälleliga sammanhang
  • identifiera etiska aspekter och diskutera och bedöma deras konsekvenser i förhållande till det specifika problemet
  • muntligt och skriftligt på engelska förklara och diskutera information, problem, metoder, design- och utvecklingsprocesser samt lösningar
  • uppfylla de projektspecifika lärandemålen
Kursspecifikt:
  • Beskriva den grundläggande termodynamiska och elektrokemiska processen som ligger till grund för batteriernas energilagringsmekanism.
  • Kunskap om material som används i nyckelbatterikomponenter inklusive katod, anod och elektrolyt och deras respektive funktionella mekanismer.
  • Fördjupad teoretisk förståelse av material, och motsvarande elektrokemiska processer.
  • Visa praktisk förmåga att kunna montera och testa batterimaterial samt analys av data.
  • Adressera olika perspektiv och utmaningar för nästa generations batterier.

Innehåll

Introduktion till batterier, Li-ion batterikomponenter och material (anod, katod, elektrolyt och separator), elektrokemisk förståelse av batteridrift, batteriåtervinning, batterier i applikations- och prestandamått, status för batteriproduktion, förstå hur man monterar, testar och analyserar ett batteri, tillstånd av batteriforskning (nästa generations batterier).

Organisation

Kursen drivs av ett lärarlag.
Huvuddelen av kursen är ett utmaningsdrivet projekt. Utmaningen kan sträcka sig från att vara bred samhällelig till djup forskningsdriven. Projektuppgiften löses i grupp.
Projektarbetet kompletteras med "on-demand"-undervisning och lärande av för projektet nödvändiga kompetenser. Projektgruppen har en projektspecifik examinator, handledare från Chalmers och beroende på projektuppgift, om tillämpligt, även externa bi-handledare.

Tracks-tema: Hållbara transporter

Fyra heldagar med föreläsningar, labb och grupparbeten.
Du kommer att utföra projekt och laborationer både individuellt och i grupp.
Ämnen för projekt spänner från material och mekanismer till systemperspektiv och kan skräddarsys för att matcha din bakgrund och ditt intresse. Dessutom kommer det att finnas uppgifter och problem relaterade till föreläsningarna och kurslitteraturen.

Litteratur

Relevant litteratur identifieras och förvärvas av studenterna som en del av projektet.

Alla följande böcker finns tillgängliga som digitala resurser via Chalmers bibliotek
Hela kursen
Batteries for Electric Vehicles – Helena Berg
Historik och introduktion
Lithium Batteries – Bruno Scrosati, K.M. Abraham, Walter van Schalkwijk, Jusef Hassoun
Chapter 2, Pages 21-38
Electrochemical Energy Storage – Jean-Marie Tarascon, Patrice Simon
Chapter 1, Pages 21-30
Elektrokemi
Lithium Batteries – Bruno Scrosati, K.M. Abraham, Walter van Schalkwijk, Jusef Hassoun
Chapter 1, Pages 1-19
Linden’s Handbook of Batteries (4th edition) – Kirby W. Beard
Chapter 1, Pages 3-22
Chapter 4, Pages 95-123
Katoder
Batteries for Sustainability – Ralph J. Brodd
Chapter 2, Pages 4-32
Anoder
Batteries for Electric Vehicles – Helena Berg
Chapter 3, Pages 86-99
Batteries for Sustainability – Ralph J. Brodd
Chapter 3, Pages 71-72
Electrolyter
Batteries for Electric Vehicles – Helena Berg
Chapter 3, Pages 114-124
Nästa generation batterier
Batteries for Sustainability – Ralph J. Brodd
Chapter 2, Pages 33-36
Lithium Batteries – Bruno Scrosati, K.M. Abraham, Walter van Schalkwijk, Jusef Hassoun
Chapter 1, Pages 1-19

Examination inklusive obligatoriska moment

Kursen kommer att ha tre examinationsformer:
  • Inför föreläsningsdagarna 2,3,4, och ditt labbtillfälle får du en rad studiefrågor som du ska lämna in i början av varje pass.
  • Utöver dessa studiefrågor kommer du att examineras på kvaliteten och innehållet i en labbrapport du lämnar in senast 2 veckor efter din labbsession
  • Slutligen, den sista föreläsningsdagen, kommer det att hållas gruppseminarier, där klassen delas upp i grupper om 3, med 15 minuters presentationer om ett valfritt ämne.

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.

Kursplanen innehåller ändringar

  • Ändring gjord på kurs:
    • 2023-06-13: Innehåll Innehåll ändrat av UOL, administratör
      Uppdaterat beskrivning av innehåll
    • 2023-06-13: Benämning Benämning ändrat från Laddningsbara batterisystem till Laddningsbara batterisystem: från atom till cell av UOL, administratör
    • 2023-06-13: Lärandemål Lärandemål ändrat av UOL, administratör
      Uppdaterat kursspecifika lärandemål
    • 2023-05-31: Examination Examination ändrat av UOL, administratör
      Uppdaterat information om examination på svenska