2017年度 無機エネルギー変換材料特論   Energy Conversion Ceramics Materials

文字サイズ 

アップデートお知らせメールへ登録 お気に入り講義リストに追加
開講元
エネルギーコース
担当教員名
安田 公一  松下 祥子  宮内 雅浩  松田 晃史 
授業形態
講義
メディア利用
 
曜日・時限(講義室)
火5-6(S7-201)  金5-6(S7-201)  
クラス
-
科目コード
ENR.J408
単位数
2
開講年度
2017年度
開講クォーター
4Q
シラバス更新日
2017年5月8日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
アクセスランキング
media

講義の概要とねらい

本講義は光エネルギー、化学エネルギー、熱エネルギー、量子エネルギー、電気エネルギーなどに関連したエネルギー変換材料に関する先端的研究 について学ぶ。

到達目標

本講義を履修することで次の能力を修得する。
1)各種のエネルギ-変換に関連した材料を説明できる。
2)エネルギー変換材料の最先端の研究動向を述べることができる。
3)先端研究の立案の訓練。

実務経験のある教員等による授業科目等

-

キーワード

エネルギー変換、半導体、人工光合成、太陽電池、プラズモン、風力発電、燃料電池、エネルギー貯蔵、省エネルギー、熱電材料

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

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

スライドにより説明。
毎回の授業で出席を取ります。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 半導体とエネルギー変換 半導体のバンド構造、p型とn型、その接合について解説する。
第2回 光電変換(量子ドット、次世代太陽電池) 光吸収、電子励起、太陽電池の構造について解説する。
第3回 人工光合成 光触媒による水素生成やCO2還元について解説する。
第4回 太陽電池(光→電子変換) 太陽電池のモジュール化、およびデバイス特性評価のやり方について教授する。
第5回 ケモミカニカルエネルギー変換 油水自発界面変動などのケモメカニカルエネルギー変換について紹介する。
第6回 光→光変換(太陽熱発電、プラズモンなど) 太陽熱発電、熱電変換、プラズモンなど電磁場を利用したエネルギーハーベストについて紹介する。
第7回 ガスタービンエンジンシステムにおけるエンジニアリングセラミックス Si3N4, SiC, SiC/SiC composites,およびEBCコーティングについて解説
第8回 燃料電池におけるセラミックスと信頼性 電解質のZrO2とGDCについて解説し,SOFCの信頼性について議論する
第9回 風力発電における窒化ケイ素セラミックス Si3N4セラミックスとその力学的性質について解説
第10回 圧電材料の基礎と応用 電気エネルギー⇔機械エネルギーを相互変換できる圧電材料について基礎から応用までを解説する。
第11回 エネルギー貯蔵と無機材料 電気エネルギーの貯蔵技術について解説する。NaS電池、リチウムイオン電池、電気2重層キャパシタ、積層セラミックスキャパシタと エネルギー貯蔵特性の関係について解説する。
第12回 固/液界面での流動抵抗低減による省エネルギー化      流体と固体との界面での動的挙動について説明する。
第13回 環境発電としての熱電変換: 棄てられる熱を電力に 再生利用可能エネルギーの中における熱電変換の背景から技術・応用までを解説する
第14回 熱電変換材料の科学と工学 熱電変換における現象の物理的理解と材料技術、および最新の研究開発動向について解説する。
第15回 まとめ 全体のまとめ

教科書

講義中にプリント配布

参考書、講義資料等

講義中にプリント配布ないしWebにアップロードする

成績評価の基準及び方法

上記到達目標を期末レポートにより評価する.

関連する科目

  • 特になし

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし。

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

松下祥子(第4回~第6回) matsushita.s.ab[at]m.titech.ac.jp
宮内雅浩(第1回~第3回) mmiyauchi[at]ceram.titech.ac.jp
安田公一(第7回~第9回) kyasuda[at]ceram.titech.ac.jp
松田晃史 (第13回~第14回) matsuda.a.aa[at]m.titech.ac.jp

このページのトップへ