Lehrbuch der Elektrochemie

Dieses Lehrbuch für Studierende der Chemie, Physik sowie der Material- und Ingenieurwissenschaften behandelt in einem einheitlichen Rahmen die Grundlagen, Methoden, Materialien und Anwendungen der modernen Elektrochemie in Forschung und Industrie. Der erste Teil erläutert die Prinzipien der Elektrochemie - Elektrodenreaktion, Thermodynamik, Kinetik und Transportprozesse auf dem Niveau typischer Bachelor-Studiengänge. Die folgenden Teile schlagen Brücken zur aktuellen Fachliteratur und sind für Vertiefungsphasen und das Master-Studium konzipiert. Im zweiten Teil werden elektrochemische Messtechniken zur Konzentrationsbestimmung sowie zur Aufklärung von Reaktionsmechnismen und Grenzflächenstrukturen vorgestellt. Der dritte Teil befasst sich mit den Themen Galvanik, Halbleiter, Festkörperelektrolyte, Elektrokatalysatoren und modifizierte Elektroden, also den materialwissenschaftlichen Aspekten der Elektrochemie. Der letzten Teil stellt exemplarisch wichtige Anwendungsfelder der Elektrochemie vor und spannt den Bogen von Korrosionuntersuchungen über die Umwandlung und Speicherung von Energie bis hin zur technischen Elektolyse und zu Biosensoren. Mit seiner Kombination von Grundlagen, Methoden, Materialien und Anwendungen vermittelt dieses moderne Lehrbuch ein umfassendes Bild der Elektrochemie an der Schnittstelle von Chemie, Materialwissenschaft, Energie- und Elektrotechnik.

Autorentext

Gunther Wittstock ist Professor für physikalische Chemie an der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg. Seine Forschunginteressen umfassen die Untersuchung lokaler Reaktionen an der Fest-flüssig-Grenzfläche mit mikroelektrochemischen und spektroskopischen Techniken, das Studium von Grenzflächenreaktionen in elektrochemischen Energiewandlern sowie die Kombination von biochemischen und biomimetischen Funktionseinheiten mit Festkörperoberflächen.

Inhalt
TEIL I: GRUNDLAGEN Die Elektrodenreaktion - der Kern der Elektrochemie Die Thermodynamik elektrochemischer Reaktionen Die elektrochemische Kinetik - homogene und heterogene Prozesse Massentransport und Randschichten TEIL II: UNTERSUCHUNGSMETHODEN DER ELEKTROCHEMIE Elektroanalytische Methoden und elektrochemische Sensoren Aufklärung elektrochemischer Reaktionsmechanismen in flüssigen Elektrolyten Elektrochemische Impedanzspektroskopie Untersuchung von Grenzflächenstrukturen TEIL III: MATERIALIEN VON UND FÜR ELEKTROCHEMIE Elektrochemische Materialabscheidung Halbleiterelektrochemie Festkörperelektrolyte und andere unkonventionelle Elektrolytsysteme Elektrokatalyse Modifizierte Elektroden TEIL IV: ANWENDUNGEN Korrosion und Korrosionsschutz Batterien Brennstoffzellen Elektrosynthesen in Labor und Industrie Bioelektrochemie ANHANG Standardelektrodenpotentiale Löslichkeitsprodukte, Bildungskonstanten von Komplexverbindungen, Gleichgewichtspotentiale Eigenschaften wichtiger Elektrodenmetalle Eigenschaften von Einkristallelektroden Abkürzungen und Symbole