Аккумуляторы, топливные элементы и их роль в современном мире

О курсе

В курсе рассказывается об аккумуляторах, топливных элементах и их роли в современном обществе. Для наглядного представления роли химических источников тока основной фокус делается на электромобилях. В начале курса проводится краткий экскурс в историю для изучения причин экономической неудачи технологий, которые всеми рассматривались как наиболее перспективными. Затем рассматриваются основные причины их возрождения (экологические, экономические и политические) и то какое влияние это окажет на развитие технологий аккумуляторов и топливных элементов. Затем проведется сравнение основных технологий и материалов химических источниках тока.

Результат

После освоения курса обучающийся будет способен:

Понимать и правильно формулировать причины роста популярности химических источников тока и электромобилей.
Оценивать риски, оказывающие влияние на рост доли электромобилей и альтернативной энергетики
Описывать типы гибридных транспортных средств и основные параметры аккумуляторов
Определять сильные и слабые стороны различных типов химических источников тока
Выбирать наиболее подходящий тип аккумуляторов в зависимости от области применения

Формируемые компетенции

Результатом обучения в рамках дисциплины является формирование у студента следующих компетенций:

навык поиска, оценивания и использования информации по вопросам изучаемых дисциплин (ОК-1);

способности соотносить вопросы профессиональной деятельности (в соответствии с профилем подготовки), проблематику исследования с философскими и социогуманитарными знаниями; рассматривает вопросы, связанные с профессиональной деятельностью, с позиции научного мировоззрения (ОК-1);

способности к самоорганизации и самообразованию (ОК-7);

способность сознавать социальную значимость химических источников тока, обладать мотивацией к осуществлению профессиональной деятельности (ОПК-1);

способностью выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности, привлекать для их решения соответствующий базовый научный аппарат (ОПК-2);

способность осуществлять поиск, хранение, обработку и анализ информации из различных источников и баз данных, представлять ее в требуемом формате с использованием информационных, компьютерных и сетевых технологий (ОПК-6).

О преподавателях

Пелегов Дмитрий ВячеславовичСтарший научный сотрудник, Заведующий сектором

Входные требования

Курс «Аккумуляторы, топливные элементы и их роль в современном обществе» является вводным, рассчитан на общую аудиторию и не требует каких-либо специальных знаний.

Однако, усвоение материала будет более эффективным, если обучающиеся будут обладать элементарными знаниями по направлениям:

химия – раздел «Неорганическая химия» в объёме среднего общего образования;

физика – раздел «Электричество и магнетизм» в объёме среднего общего образования;

Содержание курса

Раздел 1. Немного истории электромобилей.
Тема 1.1. Уроки истории. Рассвет электромобилей
Тема 1.2. Уроки истории. Закат электромобилей
Тема 1.3. Уроки истории. Забвение
Тема 1.4. Кстати. Чем электромобили лучше
Тема 1.5. Кстати. Электромобили и зима
Тема 1.6. Сегодня. Возрождение

Раздел 2. Причины перемен и возрождения электромобилей.
Тема 2.1. Причины перемен. Экология – загрязнение воздуха
Тема 2.2. Причины перемен. Экология – другие загрязнения
Тема 2.3. Причины перемен. Политика
Тема 2.4. Причины перемен. Экономика
Тема 2.5. Причины перемен. Век электричества
Тема 2.6. Экологичность
Тема 2.7. Пик добычи нефти

Раздел 3. Электромобили и аккумуляторы.
Тема 3.1. Электромобили и гибриды. Классификация.
Тема 3.2. Пять основных параметров аккумулятора.
Тема 3.3. Электроавтобусы.
Тема 3.4. Электрические грузовики, корабли и самолеты.
Тема 3.5. Смежные технологии. Мотор-колесо.
Тема 3.6. Смежные технологии. Беспроводная зарядка.
Тема 3.7. Смежные технологии. Автономное вождение.
Тема 3.8. Производители аккумуляторов.

Раздел 4. Химические источники тока.
Тема 4.1. Принцип работы электрохимической ячейки.
Тема 4.2. опливные элементы. Для чего?
Тема 4.3. Топливные элементы. Классификация.
Тема 4.4. Топливные элементы. Сравнение.
Тема 4.5. Топливные элементы. Дополнительная информация.
Тема 4.6. Ионисторы (суперконденсаторы).
Тема 4.7. Краткая история электрохимии.

Раздел 5. Основные виды современных аккумуляторов.
Тема 5.1. Свинцово-кислотные аккумуляторы.
Тема 5.2. Никель кадмиевые, никель-железные и никель-металлгидридные аккумуляторы.
Тема 5.3. Литий-ионные аккумуляторы.
Тема 5.4. Классические и твердотельные аккумуляторы.

Раздел 6. Электродные материалы.
Тема 6.1. Материалы для положительных электродов. LCO, NMC, NCA и другие материалы со слоистой структурой.
Тема 6.2. Материалы для положительных электродов. LMO и LNMO со структурой шпинели.
Тема 6.3. Материалы для положительных электродов. LFP со структурой оливина.
Тема 6.4. Материалы для отрицательных электродов. Материалы на основе углерода.
Тема 6.5. Материалы для отрицательных электродов. LTO со структурой шпинели.
Тема 6.6. Что дальше?

Профессии, специальности и направления подготовки	22.00.00 Технологии материалов 08.00.05 Экономика и управление народным хозяйством 18.00.00 Химические технологии 38.04.04 Государственное и муниципальное управление 13.06.01 Электро- и теплотехника 38.03.04 Государственное и муниципальное управление 23.06.01 Техника и технологии наземного транспорта 23.00.00 Техника и технологии наземного транспорта 13.00.00 Электро- и теплоэнергетика 04.06.01 Химические науки 11.03.01 Радиотехника 27.03.05 Инноватика 24.00.00 Авиационная и ракетно-космическая техника 28.00.00 Нанотехнологии и наноматериалы 14.04.00 Энергетика и электротехника 14.06.01 Ядерная, тепловая и возобновляемая энергетика и сопутствующие технологии 08.03.00 Коммерция 16.00.00 Физико-технические науки и технологии 13.03.03 Энергетическое машиностроение 04.05.01 Фундаментальная и прикладная химия 42.04.02 Журналистика 04.00.00 Химия 28.03.03 Наноматериалы 03.04.02 Физика 20.00.00 Техносферная безопасность и природообустройство 05.03.06 Экология и природопользование 04.03.02 Химия, физика и механика материалов 42.04.05 Медиакоммуникации 38.06.01 Экономика 11.00.00 Электроника, радиотехника и системы связи 26.00.00 Техника и технологии кораблестроения и водного транспорта
Область деятельности	Инженерное дело, технологии и технические науки Науки об обществе Математические и естественные науки
Дата окончания записи	01.01.2024
Трудоёмкость в з.е.	3.0
Количество лекций	12
Дата ближайшего старта	03.09.2023
Дата окончания	04.02.2024
ID курса	66e0d7629d3a46d4b2d89797c7a68b13
К-во обучающихся на версии курса	7516
Язык	Русский
Длительность	12 недель
Сертификат	Есть
Версия	7