Introduzione alla Polarizzazione di Concentrazione nei Sistemi Elettrochimici

Quando si progettano o analizzano sistemi di energia elettrochimica, comprendere come le specie chimiche si muovono e si accumulano vicino alle superfici degli elettrodi è fondamentale per massimizzare l'efficienza ed evitare perdite di potenza. Questo corso demistifica la polarizzazione di concentrazione, fornendoti una solida comprensione dei fenomeni di trasporto senza richiedere una termodinamica multifase avanzata. Passerete dalla comprensione della diffusione molecolare di base alla previsione di come le limitazioni del trasporto di massa influenzano la tensione e la densità di corrente della cella nel mondo reale. Cosa imparerai: * Comprendere i concetti fondamentali della polarizzazione di concentrazione e della resistenza al trasferimento di massa; * Analizzare gli strati limite e i gradienti di concentrazione vicino alle superfici degli elettrodi; * Applicare le equazioni di Nernst-Planck e di diffusione Fickiana alle interfacce elettrochimiche; * Calcolare la densità di corrente limite e le sovratensioni dovute al trasporto di massa; * Esplorare le applicazioni moderne della teoria della polarizzazione nelle batterie agli ioni di litio e nelle celle a combustibile. Il corso inizia con definizioni fondamentali dei potenziali elettrochimici e dei meccanismi di trasporto, per poi passare sistematicamente a modelli quantitativi degli strati limite e ad approssimazioni ingegneristiche pratiche. Questo corso è progettato per studenti di ingegneria, ricercatori e professionisti dell'energia che sono nuovi ai fenomeni di trasporto elettrochimico e desiderano una base teorica chiara e passo dopo passo. Inizia oggi stesso a padroneggiare i principi del trasporto di massa elettrochimico.