Simulazioni multiscala per dispositivi elettrochimici

Titolo originale:

Multiscale Simulations for Electrochemical Devices

Contenuto del libro:

La protezione dell'ambiente e la sostenibilità sono le principali preoccupazioni del mondo di oggi e la riduzione delle emissioni di CO2 e l'implementazione di energia pulita sono sfide inevitabili per scienziati e ingegneri. Lo sviluppo di dispositivi elettrochimici, come celle a combustibile, batterie agli ioni di litio e fotosintesi artificiale, è fondamentale per risolvere i problemi ambientali. Un dispositivo pratico richiede la progettazione di materiali e sistemi operativi.

Tuttavia, manca una materia multidisciplinare che copra la fisica e la chimica microscopiche e le proprietà macroscopiche del dispositivo. In questa situazione, le simulazioni multiscala svolgono un ruolo importante.

Questo libro raccoglie e dettaglia la ricerca e lo sviluppo all'avanguardia della modellazione computazionale atomistica, su scala nanometrica, microscala e macroscala per vari dispositivi elettrochimici, tra cui l'accumulo di idrogeno, le batterie agli ioni di litio, le celle a combustibile e la fotocatalisi artificiale. Gli autori sono impegnati da molti anni nello sviluppo di materiali e dispositivi energetici. In ogni capitolo, dopo aver passato in rassegna i metodi di calcolo comunemente utilizzati nel settore, gli autori si concentrano su un approccio computazionale specifico, applicato a un problema realistico cruciale per il miglioramento dei dispositivi. Introducono la tecnica di simulazione non solo come strumento di analisi per spiegare i risultati sperimentali, ma anche come strumento di progettazione nella scala di interesse. Alla fine di ogni capitolo, viene aggiunta una prospettiva futura come guida per l'estensione della ricerca. Pertanto, questo libro è adatto come libro di testo o riferimento sulle simulazioni multiscala e piacerà a chiunque sia interessato ad apprendere le simulazioni pratiche e ad applicarle ai problemi dello sviluppo di dispositivi elettrochimici di frontiera e futuristici.