2026年度 (最新) 学院等開講科目物質理工学院材料系材料コース

電気化学プロセスと応用

開講元: 材料コース
担当教員: 陳君怡
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): 金7-8 (G1-102(G111))
クラス: -
科目コード: MAT.C514
単位数: 100
開講時期: 2026年度
開講クォーター: 2Q
シラバス更新日: 2026年3月5日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

電気化学分野において，電荷移動，物質拡散，界面反応の理解は不可欠であり，これらは熱力学，反応速度論，さらには光化学とも密接に関連している。本講義では，電気化学の基礎理論を体系的に整理するとともに，エネルギー変換・貯蔵材料への応用を視野に入れた学理的枠組みを講述する。さらに，電池やスーパーキャパシタに代表されるエネルギー貯蔵デバイス，ならびに光電気化学デバイスを例に，ボルタンメトリーや電気化学インピーダンス法などの各種計測・解析手法についても，理論的背景とあわせて概説する。本講義を通じて，電気化学現象を定量的かつ理論的に理解し，研究において適切な実験設計およびデータ解析ができる能力を養うとともに，電気化学の基礎から応用までを体系的に理解・習得することを目的とする。

到達目標

本講義を履修することによって，電気化学の基礎を習得するとともに，電気化学反応および光電気化学反応を生じさせる材料や測定方法について理解し，これらの知識を化学の研究・技術領域に応用できる能力を身につけることを目的とする。また，電池・蓄電・めっき・陽極酸化ならびに光電気化学に関わる技術の基盤となる電荷移動の考え方を理解し，それを化学分野に応用するための基礎を築く。

キーワード

電気化学，熱力学，標準電極電位，物質移動，ボルタンメトリー，電気化学界面，電析，陽極酸化，電解質，エネルギー貯蔵デバイス，光電気化学

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

本講義は講述を中心に進め，随時，理解を深めるための演習またはレポートを課す。なお，毎回の授業で出席を確認する。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	イントロダクション	電気化学の基本概念
第2回	電気化学熱力学と電気化学反応速度論	ネルンストの式、電極電位、Butler-Volmerの式
第3回	電気化学における物質移動論	移行，拡散，フィックの法則に基づく電気化学的物質移動の理解
第4回	電流制御と電圧制御	クロノポテンシオメトリー、線形掃引ボルタンメトリー、サイクリックボルタンメトリー
第5回	電析技術と陽極酸化	電解めっき、無電解めっき、陽極酸化
第6回	光電気化学	光電気化学の基本原理と光電気化学的水分解
第7回	電気化学デバイス	一次電池、二次電池、燃料電池、スーパーキャパシタ、電解

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

テキストは使用しない

参考書、講義資料等

Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications by Allen J. Bard, Larry R. Faulkner
Photoelectrochemical Water Splitting: Standards, Experimental Methods, and Protocols by Zhebo Chen, Huyen N. Dinh, Eric Miller

成績評価の方法及び基準

出席：49％（7％ × 7回の授業）
小テスト／課題：41％
授業参加：10％

履修の条件・注意事項

特になし