α) Βασικές αρχές ηλεκτροδιακών δράσεων: Ηλεκτροχημική κυψέλη. Θερμοδυναμική ισορροπία και δυναμικό κυψέλης και ηλεκτροδίων. Κινητική ηλεκτροδιακών δράσεων και ρεύμα. Κινητική μεταφοράς φορτίου. Ηλεκτροκατάλυση. Φαινόμενα μεταφοράς μάζας. Συνθήκες σταθερής και μη σταθερής κατάστασης. Αντιστρεπτές και μη αντιστρεπτές ηλεκτροδιακές δράσεις. β) Ηλεκτροχημικές τεχνικές: Γενική επισκόπηση βασικών ηλεκτροχημικών τεχνικών. Βολταμμετρία. Αμπερομετρία. Ποτεντιομετρία. Υδροδυναμική βολταμμετρία (ηλεκτρόδιο περιστρεφόμενου δίσκου, δίσκου-δακτυλίου και κυψέλη ροής). Βολταμμετρία μικροηλεκτροδίων. Ηλεκτροχημική φασματοσκοπία εμπέδησης (Electrochemical Impedance Spectroscopy, EIS). γ) Παραδείγματα μελέτης ηλεκτροδιακών δράσεων: Μελέτη αναγωγής οξυγόνου με περιστρεφόμενο ηλεκτρόδιο δίσκου, δίσκου δακτυλίου και μικροηλεκτρόδια. Μελέτη οξείδωσης μεθανόλης με βολταμμετρία ημισταθερής κατάστασης και χρονοαμπερομετρία. Mελέτη έκλυσης υδρογόνου και οξυγόνου με βολταμμετρία ημισταθερής κατάστασης και χρονοαμπερομετρία. Παραδείγματα μελέτης μηχανισμού οργανικών αντιδράσεων με κυκλική βολταμμετρία. δ) Εργαστηριακές ασκήσεις: Μελέτη αντιστρεπτών και μη αντιστρεπτών ηλεκτροδιακών αντιδράσεων με πολαρογραφία και κυκλική βολταμμετρία. Πειράματα περιστρεφόμενου ηλεκτροδίου δίσκου (Rotating Disc Electrode, RDE). Πειράματα με μικροηλεκτρόδια.Πειράματα ηλεκτροχημικής φασματοσκοπίας εμπέδησης.

α) Εισαγωγή στα Ηλεκτροχημικά Ενεργειακά Συστήματα: Βασικές αρχές και θερμοδυναμική θεώρηση γαλβανικών κελιών, ηλεκτροχημική μετατροπή ενέργειας, ηλεκτροχημικές τεχνολογίες και αντιδραστήρες αποθήκευσης ενέργειας. β) Μπαταρίες: Αρχή λειτουργίας μπαταριών, ηλεκτροδιακές δράσεις και χαρακτηρισμός μπαταριών, χαρακτηριστικά μπαταριών, τύποι μπαταριών, συστατικά (διαχωριστής, ηλεκτρόδια, ενεργά συστατικά, συλλέκτες ρεύματος, ηλεκτρολύτες), μπαταρίες πρώτου τύπου, μπαταρίες δεύτερου τύπου (επαναφορτιζόμενες), μπαταρίες λιθίου, μπαταρίες ροής ηλεκτροενεργού ζεύγους (redox flow batteries), εφαρμογές. γ) Κυψέλες καυσίμου: Βασικές αρχές λειτουργίας, θερμοδυναμική κυψελών καυσίμου, κινητική ηλεκτροδιακών δράσεων, διεργασίες μεταφοράς φορτίου και φαινόμενα μεταφοράς μάζας σε κυψέλες καυσίμου, τύποι κυψελών καυσίμου, ηλεκροχημικός χαρακτηρισμός κυψελών καυσίμου, συστήματα κυψελών καυσίμου, διατάξεις ηλεκτρόλυσης, αναγεννούμενες κυψέλες καυσίμου, εφαρμογές. δ) Ηλεκτροχημικοί πυκνωτές: ηλεκτροχημική διπλοστοιβάδα, πυκνωτές με ηλεκτρόδια άνθρακα, υλικά και διατάξεις ψευδο-πυκνωτών, υβριδικοί (ασύμετροι) υπερπυκνωτές (supercapacitors), χαρακτηρισμός και διαγνωστικά εργαλεία για ηλεκτροχημικούς υπερπυκνωτές, εφαρμογές. ε) Εργαστήριο: Ανάπτυξη υλικών και διατάξεων κυψελών καυσίμου και ηλεκτρόλυσης τύπου PEM και SOC. Ηλεκτροχημικός χαρακτηρισμός κυψελών καυσίμου και διατάξεων ηλεκτρόλυσης. Ηλεκτροχημικός χαρακτηρισμός μπαταριών ιόντων λιθίου.

α) Βασικά χαρακτηριστικά ηλεκτροχημικών εφαρμογών : Τύποι ηλεκτροδίων. Τύποι κυψελών. Τύποι αντιδραστήρων. Παράμετροι απόδοσης διεργασίας. β) Ηλεκτροσυνθέσεις: Παραγωγή χλωρίου-αλκάλεως (chlor-alkali industry). Παραγωγή αδιπονιτριλίου. Αγώγιμα πολυμερή. γ) Ηλεκτροχημεία μετάλλων: Επιμεταλλώσεις. Ηλεκτροχημική μεταλλουργία. Διάβρωση-προστασία μετάλλων. δ) Ηλεκτροχημικές Τεχνικές Αντιρρύπανσης: Περιληπτική επισκόπηση εφαρμογών ηλεκτροχημικής επεξεργασίας υγρών αποβλήτων (απόθεση μεταλλοϊόντων, οξείδωση οργανικών, ηλεκτροδιάλυση) . Η ηλεκτροχημική αναγωγή και επανάκτηση τοξικών, βαρέων και πολύτιμων μετάλλων (άμεση καθοδική απόθεση, ηλεκτροδιάλυση, ηλεκτροκαταβύθιση). Ηλεκτροχημική οξείδωση ρύπων. ε) Ηλεκτροχημικοί Ανιχνευτές και Αισθητήρες: Γενική επισκόπηση ηλεκτροχημικών ανιχνευτών και αισθητήρων. Μικροηλεκτροδιακοί αισθητήρες. Εκλεκτικά ηλεκτρόδια ιόντων (Ion Selective Electrodes, ISEs). Ηλεκτροχημικοί αισθητήρες αερίων. στ) Ηλεκτροχημική ανίχνευση σε συστήματα ροής (υγρή χρωματογραφία υψηλής πίεσης, HPLC, και flow injection analysis. ζ) Επίδειξη πειραμάτων: Σύνθεση αγώγιμων πολυμερών. Ηλεκτροαπόθεση/επιμετάλλωση. Διάβρωση.