Il corso si propone di fornire agli studenti le conoscenze di base dell¿elettrochimica necessarie per comprendere il funzionamento e le condizioni operative dei principali tipi di generatori elettrochimici (pile, accumulatori e fuel cell). Il corso fornisce inoltre la descrizione delle caratteristiche e delle prestazioni dei generatori più importanti e indica i criteri di confronto e di scelta che gli ingegneri devono adottare in relazione alle diverse applicazioni

Richiami di elettrochimica sugli elettroliti, sugli elettrodi e reazioni elettrodiche, sul calcolo dei potenziali di cella e di elettrodo, sulla cinetica elettrochimica e sulle dissipazioni energetiche. Sono presentati e discussi i principali tipi di generatori attraverso il confronto delle proprietà elettriche e operative. Vengono fornite indicazioni sui criteri di scelta dei generatori e si accenna ad alcune problematiche specifiche relative alle fuel cell e al veicolo elettrico

Parte generale
Richiami di elettrochimica. Struttura di un sistema elettrochimico: elettrodi, elettrolita. Proprietà degli elettroliti, conduttività e meccanismi di conduzione. Aspetti termodinamici, tensione reversibile di una cella, potenziali di elettrodo. Cenni di cinetica elettrochimica, dissipazioni energetiche, cause di sovratensione. Sovratensione di concentrazione e sovratensione di attivazione; equazione di Butler-Volmer. Caratteristiche dei generatori elettrochimici: energia specifica, capacità, durata e vita. Caratteristiche elettriche, curve di scarica e curve di polarizzazione.

Descrizione dei diversi tipi di generatori
Generatori elettrochimici primari: pile Leclanché, pile alcaline, pile al Litio, altri generatori primari.
Generatori elettrochimici secondari: proprietà e caratteristiche, vita, cicli, condizioni di ricarica. Batterie al piombo, batterie Ni-Cd e Ni-MeH, sistemi secondari al Litio (Litio ione).
Pile a combustibile, generalità e caratteristiche. Fuel cell a membrana polimerica (PEMFC), alcaline AFC), ad acido fosforico (PAFC), a carbonati fusi (MCFC), ad ossidi (SOFC).
Problemi di durata delle fuel cell, stabilità dei catalizzatori, degrado degli elettroliti, carichi ciclici.
Processi di trattamento dei combustibili. Problematiche del veicolo elettrico