2024年度学院等開講科目物質理工学院材料系エネルギー・情報コース

電気化学デバイス特論

開講元: エネルギー・情報コース
担当教員: 荒井創 / 平山雅章 / 林政彦
授業形態: 講義 (ライブ型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月7-8
クラス: -
科目コード: ESI.H411
単位数: 100
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 4Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

電子やイオンのやりとりにより電気エネルギーと化学エネルギーを変換する電気化学デバイスは、蓄電や発電用途として広く用いられており、今後さらに重要性が高まると考えられています。本講義では、蓄電池、燃料電池、キャパシタなどのエネルギー変換・貯蔵デバイスについて，動作原理と構成材料について、電気化学反応との関連性に重点を置いて講義します。各種エネルギーデバイスの高性能化の経緯から最新のトピックス、将来動向について俯瞰します。授業はZoomを用いるライブ型で実施し、非常勤講師の林政彦氏（NTT 研究所）が主に担当します。

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)各種電気化学デバイスの動作原理と構成材料の特徴を説明できる。
2)各種電気化学デバイスの最新の開発状況や課題を説明できる。

キーワード

電気化学　エネルギー貯蔵・変換　蓄電池　燃料電池　キャパシタ　センサ　人工光合成

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

講述を中心に進める。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	電気化学デバイス（エネルギー変換・貯蔵・センシング等）の概要	電気化学デバイスの重要性，課題を説明できる．電気化学デバイスにの基本反応を書けるようになる
第2回	蓄電池の歴史、特性比較、役割、作動原理	既存蓄電池に用いられる材料とその電池特性の特徴を説明できる．
第3回	リチウムイオン電池の現状と課題	リチウムイオン電池を構成するインターカレーション材料の反応機構，種類，課題を説明できる
第4回	次世代蓄電池の現状と課題	次世代型畜電池の反応機構，特性，実用化への課題を説明できる
第5回	燃料電池及び人工光合成の現状と課題	燃料電池及び人工光合成の反応機構，特性，課題を説明できる。
第6回	キャパシタの現状と課題およびセンサの理論と解析法	キャパシタを構成する電極・電解質材料の反応機構，特性，課題を説明できる
第7回	講義の振り返り	第1~6回の講義内容を理解し，電気化学デバイスの社会での貢献を説明できる。

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，配布資料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