Compreender os aspectos fundamentais subjacentes ao armazenamento e
conversão electroquímica de energia. Familiarizar-se com os
processos
electroquímicos envolvidos na interface líquido-sólido e em
dispositivos tais como: baterias, células de combustível e células
fotoelectroquímicas. Conhecer
os factores que determinam a escolha dos materiais e a concepção de
cada dispositivo. Aprofundar e explorar conhecimentos na
perspectiva da resolução
de novos problemas reais.
Conteúdos
1-Baterias primárias e secundárias; perspectiva histórica e tipos
mais comuns de baterias; potência e energia específica de uma
bateria; Polímeros
condutores em baterias de ião lítio; baterias secundárias de Zn/MnO
2.
2-Princípios básicos de funcionamento de uma célula de combustível
(CC); perspectiva histórica do desenvolvimento destes dispositivos;
tipos de CC e sua
classificação. Cinética electródica em CCs e factores
condicionantes do seu funcionamento. Eficiência electroquímica
global e potência de uma CC.
Optimização do desempenho de uma CC; electrocatálise em CCs.
3-Células Fotoelectroquímicas: conversão de radiação solar em
energia utilizável; sistema fotoelectroquímico; eficiencia de
conversão de energia radiactiva;
absorção de energia radiativa num semiconductor; interface
semiconductor/electrólito; conversão de energia a partir de uma
interface
semiconductor/electrólito; tópicos avançados.
Componente Teórica
1-Baterias primárias e secundárias; perspectiva histórica e tipos
mais comuns de baterias; potência e energia específica de uma
bateria; Polímeros
condutores em baterias de ião lítio; baterias secundárias de
Zn/MnO2.
2-Princípios básicos de funcionamento de uma célula de combustível
(CC); perspectiva histórica do desenvolvimento destes dispositivos;
tipos de CC e sua
classificação. Cinética electródica em CCs e factores
condicionantes do seu funcionamento. Eficiência electroquímica
global e potência de uma CC.
Optimização do desempenho de uma CC; electrocatálise em CCs.
Armazenamento e Conversão de Energia
Código: 441144
ECTS: 6
Carga horária: T: 2:00 h; TP: 1:30 h;
OT: 2:00 h;
Área Científica: Química;
absorção de energia radiativa num semiconductor; interface
semiconductor/electrólito; conversão de energia a partir de uma
interface
semiconductor/electrólito; tópicos avançados.
Componente Teórica-Prática
Baterias e células de combustível: Elaboração de um projecto
original de investigação e desenvolvimento de células de
combustível ou preparação de um
manuscrito (artigo de revisão), sobre a temática desenvolvida nas
aulas teóricas, a submeter pelos alunos a uma revista científica
nacional.
Células fotoelectroquímicas: Séries de problemas ligados
diretamente com a matéria desenvolvida nas aulas teóricas.
Bibliografia
Recomendada
J. O. Bockris and A. K. N. Reddy, Modern Electrochemistry 2B:
Electrodics in Chemistry, Engineering, Biology and Environmental
Science, 2nd ed. Springer,
2001.
M. X. Tan, P. E. Laibinis, S. T. Nguyen, J. M. Kesselman, C. E.
Stanton, and N. S. Lewis, “Principles and Applications of
Semiconductor Photoelectrochemistry,”
Outros elementos de estudo
K. Rajeshwar, R. McConnell, and S. Licht, Eds., Solar Hydrogen
Generation: Toward a Renewable Energy Future, Softcover . Springer,
2010.
S. M. Sze and K. K. Ng, Physics of Semiconductor Devices, 3rd ed.
Wiley-Interscience, 2006.
L. Vayssieres, Ed., On Solar Hydrogen & Nanotechnology, 1st ed.
John Wiley & Sons, 2010.
M. D. Archer, Nanostructured and Photoelectrochemical Systems for
Solar Photon Conversion, Vol. 3, 1st ed. Imperial College Press,
2003.
K. K. R.- Mukherjee, Fundamentals of Photochemistry. John Wiley
& Sons (Asia) Pte Ltd, 1978.
R. Holze, Experimental Electrochemistry, 1st ed. Wiley-VCH,
2009.
A. J. Bard, M. Stratmann, and S. Licht, Eds., Encyclopedia of
Electrochemistry Volume 6, Volume 6. Wiley-VCH, 2002.
"Welcome to PVCDROM | PVEducation.” [Online]. Available:
http://www.pveducation.org/pvcdrom. [Accessed: 02-Nov-2012].
Métodos de Avaliação
A avaliação contínua será composta por dois testes e duas
apresentações orais. Todas as componentes de avaliação terão um
peso igual (ou seja 25% da
nota final).