2020年度学院等開講科目理学院化学系エネルギーコース

先進電気化学特論第二

開講元: エネルギーコース
担当教員: 菅野了次 / 荒井創 / 北村房男 / 平山雅章
授業形態: 講義 (ZOOM)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月3-4 (G114)
クラス: -
科目コード: ENR.H404
単位数: 100
開講時期: 2020年度
開講クォーター: 2Q
シラバス更新日: 2025年7月10日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

電池や燃料電池等の社会で幅広く用いられている電気化学デバイスの特徴・機能・課題を理解するには、電気化学の基礎概念及び応用力を身につける必要があります。本講義では授業と演習を中心として、電気化学の諸概念、熱力学に基づく電気化学平衡論、反応速度論に基づく電位と電流の関係等について、深い理解力・応用力を身につけます。講義の後半では、電気化学の測定原理に基づいた分析手法、蓄電池と燃料電池を主とした電気化学デバイスへの応用について学習し、これらに関する実践的な感覚を身につけます。

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する。
1)電極・電解質・界面・電位といった電気化学の概念を説明できる
2)平衡論並びに速度論に支配される電位・電流・時間の関係を説明できる
3)電気化学デバイスの解析に用いられる電気化学測定法の原理を説明できる
4)蓄電池及び燃料電池の特徴と用途・課題を、構成材料の機能や性質を用いて説明できる

キーワード

電気化学　エネルギー変換　電気化学界面　電気化学反応論（平衡論および速度論）　電気化学測定　蓄電池　燃料電池

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

講義に続いて演習問題を解く（計算機が必要）。各回の学習目標をよく読み、予習・復習を行って下さい。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	量論および平衡論の授業と演習	電気化学反応の量論および平衡論（ネルンスト式、平衡電位）を取り扱えるようになる。
第2回	電気化学反応速度論の授業と演習	電荷移動律速および電荷移動律速の条件における電気化学的挙動について取り扱えるようになる。
第3回	電気化学測定法（直流法）の授業と演習	電気化学測定法（直流法）の原理を説明できる。
第4回	電気化学測定法（交流法）の授業と演習	電気化学測定法（交流法）の原理を説明できる。
第5回	蓄電池の理論と解析に関する授業と演習1	蓄電池の性能を表す用語を理解し，様々な蓄電池の特徴を定量的に取り扱えるようになる。
第6回	蓄電池の理論と解析に関する授業と演習2	蓄電池を評価・解析する手法について説明できる。
第7回	燃料電池の理論と解析に関する授業と演習	燃料電池の種類およびそれらの作動原理を理解し、性能を評価・解析する手法について説明でき，また講義内容全体を理解し，演習課題に解答できる

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

電気化学 – 基礎と応用（東京化学同人）
ISBN: 978-4-807-90847-9

成績評価の方法及び基準

各回ごとの小テストまたはレポートで評価する．

履修の条件・注意事項

電気化学の基礎に関する履修経験があることが望ましい