Химическая технология материалов современной энергетики

Материалы современной энергетики определяют эффективность накопления, преобразования, передачи и использования энергии, поэтому их свойства должны формироваться с учетом химического состава, фазовой структуры, электропроводности, термической и химической устойчивости. Программа готовит специалистов к разработке и технологическому сопровождению получения функциональных материалов для электрохимических накопителей, топливных элементов, водородных и других энергетических систем. Слушатель учится связывать состав вещества со структурой и рабочими характеристиками, выбирать методы синтеза порошков, керамики, электродных композиций, электролитов, каталитических и углеродных материалов. Отдельное внимание уделяется модификации поверхности, формированию покрытий, термической обработке, взаимодействию компонентов в рабочей среде и деградации материалов при циклировании и температурном воздействии. Подготовка формирует способность анализировать причины снижения ёмкости, проводимости, каталитической активности и стабильности, интерпретировать результаты испытаний и обосновывать изменение состава или технологии получения материала. Итогом становится квалификация для профессиональной деятельности в области химической технологии материалов современной энергетики.

На итоговой аттестации оцениваются способность выбрать материал под заданную энергетическую функцию, сформировать технологическую схему его получения и определить ключевые показатели контроля. Слушатель должен проанализировать снижение рабочих характеристик материала и предложить корректировку состава, синтеза, термообработки или модификации поверхности.

• Связь химического состава, фазовой структуры и дефектности материала с его электрохимическими и функциональными свойствами.
• Принципы работы электродных и электролитных материалов в системах накопления и преобразования энергии.
• Особенности каталитических, мембранных, керамических и углеродных материалов энергетического назначения.
• Методы синтеза, термической обработки, модификации поверхности и формирования защитных покрытий.
• Механизмы деградации энергетических материалов при циклировании, нагреве и воздействии рабочей среды.

• Выбирать химический состав и тип материала с учетом требуемой энергетической функции и условий эксплуатации.
• Определять последовательность синтеза, формования и термической обработки функционального материала.
• Оценивать влияние структуры, пористости, поверхности и фазового состава на рабочие характеристики материала.
• Интерпретировать электрохимические и физико-химические показатели и выявлять причины ухудшения свойств.
• Подбирать способы модификации материала для повышения стабильности, проводимости или каталитической активности.

• Построения технологических схем получения функциональных материалов энергетического назначения.
• Сопоставления состава и структуры материала с показателями его электрохимической и термической работы.
• Анализа межфазных взаимодействий и поверхностных процессов в многокомпонентных энергетических системах.
• Диагностики причин деградации материалов по результатам технологического и эксплуатационного контроля.
• Подготовки решений по корректировке состава, режимов синтеза и способов поверхностной модификации.