2025年度 (最新) 学院等開講科目物質理工学院応用化学系応用化学コース

電気化学特論第二

開講元: 応用化学コース
担当教員: 山中一郎
授業形態: 講義
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 木1-2 (S4-202(S422))
クラス: -
科目コード: CAP.A442
単位数: 100
開講時期: 2025年度
開講クォーター: 2Q
シラバス更新日: 2025年4月3日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

[講義の概要] 電気化学を司る電子移動、各種ボルタンメトリー、電極表面で進行している電気化学反応と化学反応、および電極触媒作用と電極電位の関わりについて具体的な反応例を示しながら解説する。
[講義のねらい] 電池に代表される電気化学を利用した様々なデバイスを正しく理解するためには、電気化学の基礎知識だけでは不十分である。各種電池や電解合成では電気化学反応と通常の化学反応が複雑に絡み合っている．この複雑な電気化学現象を正しく理解することを目標とする。

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) 電気化学を利用した様々な化学システムを理解できる。
(2) 電極表面で進行している化学反応を理解できる。
(3) サイクリックボルタメトリー、回転電極ボルタメトリーの原理と手法を理解できる。
(4) 一次・二次電池、燃料電池、光電池、電解合成などで進行している電気化学反応を理解できる。

キーワード

電極表面反応、サイクリックボルタメトリー、回転ディスク電極ボルタメトリー、電池、燃料電池、光電池、電解合成

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

本講義は、(1) 各種電池の仕掛け、(2) サイクリックボルタメトリーと回転ディスク電極ボルタメトリーの原理と解析法、(3) 電極反応と表面反応の関係、(4) 燃料電池と固体電解質の関わり、そして(5) 光電池と電解合成の順番にこれらに関わる電気化学を学修する。最終回に理解度確認のための演習と解説を行う。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	電池と隔膜	電池と隔膜の関係が説明できる。
第2回	サイクリックボルタンメトリー	サイクリックボルタンメトリーが説明できる。
第3回	回転ディスク電極ボルタメトリー	回転ディスク電極ボルタメトリーが説明できる。
第4回	電極反応と表面反応	電極反応と表面反応の関係が説明できる。
第5回	触媒と電気化学	触媒と電気化学の関係が説明できる。
第6回	燃料電池と電極触媒	燃料電池と電極触媒の関係が説明できる。
第7回	総合レポート	エネルギー変換と電極触媒の化学の基礎が説明できる。

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，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

電気化学の基礎，喜多英明，魚崎浩平著，技報堂出版 (1983/01)，ISBN-13: 978-4765503532

参考書、講義資料等

特になし

成績評価の方法及び基準

理解度確認のための演習(85%)，講義参加度(15%)（講義参加度は講義毎での小演習や討論等により決定する）

履修の条件・注意事項

履修の条件は設けないが、本講義を理解するためには物理化学第二（化学熱力学）、物理化学第三（反応速度論）,電気化学特論第一を履修していることが望ましい。

連絡先 (メール、電話番号) ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

yamanaka.i.aa[at]m.titech.ac.jp (山中一郎)

オフィスアワー

メールで事前予約すること。