2017年度 先進電気化学特論第二   Advanced Electrochemistry II

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開講元
エネルギーコース
担当教員名
菅野 了次  荒井 創  北村 房男  平山 雅章 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
月3-4(G114)  
クラス
-
科目コード
ENR.H404
単位数
1
開講年度
2017年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2017年4月12日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

電気化学技術は電池やキャパシタ、化学センサをはじめとするさまざまなデバイスの開発、工業電解プロセスなどに応用されています。その根幹を支えている界面電気化学現象を理解するためには、熱力学に基づく平衡論的な考え方や、反応速度論に基づく電流と電圧の関係を理解することが必須です。本講義の前半では、電気化学の測定原理に基づいた分析手法を直流法と交流法に大別して学習し、目的に応じた反応解析法を説明します。後半では、電気化学デバイスへの応用について蓄電池と燃料電池を主として、動作原理や材料により決定づけられるデバイス特性について学習します。

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)エネルギー変換・貯蔵デバイスやセンシングデバイスに応用される電気化学反応や測定法の原理を説明できる
2)各デバイスの特徴と用途、課題を説明できる
3)デバイス応用を実現する各材料の構造や物理化学的性質を説明できる

キーワード

電気化学、電気化学測定法、蓄電池、燃料電池、センサ

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力

授業の進め方

講述を中心に進め、必要に応じ、演習問題を解かせる。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 先進電気化学の概要 電気化学の概念や技術が活躍するエネルギーデバイスやセンサなど、本講義で取扱う領域の現状と展望を把握する。
第2回 電気化学測定法(直流法) 直流信号を用いる電気化学測定法の種類とそれらの測定原理を説明できるようになる。
第3回 電気化学測定法(交流法) 交流信号を用いる電気化学測定法の種類とそれらの測定原理を説明できるようになる。
第4回 電気化学材料とエネルギー変換デバイス 化学と電気の相互エネルギー変換を実現する様々なデバイスの役割と動作原理、および構成材料について説明できる。
第5回 蓄電池の理論と解析法 蓄電池の種類およびそれらの発電原理を理解し、性能を評価・解析する手法について説明できる。
第6回 蓄電池の材料 蓄電池材料の種類と特徴、新規材料開発の現状について説明できる。
第7回 燃料電池の理論と解析法,材料 燃料電池の発電原理および構成材料について理解し、性能を評価・解析する手法について説明できるようになる。
第8回 センサの理論と解析法,材料 電気化学センサの動作原理および構成材料について説明できる。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

Keith Oldham, Jan Myland, Alan Bond, Electrochemical Science and Technology: Fundamentals and Applications, Wiley (2011), ISBN: 978-0-470-71085-2

成績評価の基準及び方法

小テストまたはレポート(50%)、試験(50%)により理解度を評価する.

関連する科目

  • ENR.H403 : 先進電気化学特論第一
  • ENR.H411 : 電気化学デバイス特論

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし

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