2019年度 燃料電池・太陽電池・蓄電電池・エネルギーシステムの最新技術   Recent technologies of fuel cells, solar cells butteries and energy system

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開講元
エネルギーコース
担当教員名
伊原 学  山田 明  平山 雅章  宮島 晋介 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
集中講義等   
クラス
-
科目コード
ENR.B431
単位数
1
開講年度
2019年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2019年6月27日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

本講義は、1.太陽電池、燃料電池、リチウムイオン蓄電池、スマートエネルギーシステムの最新の研究開発に関する講述をおこなう。また、各技術に専門でない学生でも理解できるように講義をすすめ、最新のエネルギーデバイスに関する知識を総合的に学修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次の能力を修得する。
最新のエネルギー技術の概要に関して理解し、説明できる。

キーワード

太陽電池、燃料電池、リチウムイオン蓄電池、スマートエネルギーシステム

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

初回に講義の全体像を説明する。各技術に専門でない学生でも理解できるように講義をすすめる。毎回、出席をとる。一部の講義はサマープログラムに参加する海外からの学生と同じ教室で受講する。

Course schedule 
1. 13:20~14:50 on 17th July (前田先生)
2. 15:05~16:35 on 17th July (平山先生)
3. 10:45~12:15 on 23rd July (笹部先生)
4. 09:00~10:30 on 24th July (松本先生)
5. 10:45~12:15 on 24th July (宮島先生)
6. 09:00~10:30 on 25th July (小寺先生)
7. 10:45~12:15 on 25th July (田巻先生)

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 エネルギー製造のための光触媒材料(担当:前田和彦准教授/理学院): 光エネルギーを化学エネルギーへ変換する光触媒の基礎化学を解説する。特に水の分解と二酸化炭素の固定化反応に焦点を絞り、最近の物質開発の進展や反応機構解明についても紹介する。 平衡論と速度論の観点から、エネルギー変換型光触媒の化学を理解すること。
第2回 電気化学エネルギー貯蔵デバイス (担当:平山雅章准教授/物質理工学院): 電気化学エネルギー貯蔵デバイスの基礎科学と応用技術について講述する。電池技術の概略を示したのち、幹を担う材料開拓、応機構解析、新デバイス開発について、実際の研究開発例を基に説明する。 電池技術の基礎および社会の要請を満たす未来のデバイス研究の方向性について理解し、説明できる。
第3回 固体高分子形燃料電池技術(担当:笹部崇准教授/工学院): 燃料電池の電気化学的な仕組み、構成などを理解し、最新の研究などを紹介するとともに、今後の課題についても述べる。 燃料電池の構成・発電のメカニズムを理解し、要約して説明することができる。
第4回 一次元ナノ材料のエネルギーデバイスへの応用(担当:松本英俊准教授/物質理工学院): 本講義では、ナノファイバーをはじめとする一次元ナノ材料の特徴と、スーパーキャパシタ、二次電池、有機太陽電池など高機能デバイスへの応用について扱う。 一次元ナノ材料の特徴とエネルギー変換・貯蔵デバイスへの応用に関して理解する。
第5回 結晶シリコン太陽電池 (担当:宮島晋介准教授/工学院): シリコン太陽電池の基礎を学ぶ。その構造、材料および作製プロセスについて具体例を示して説明する。 シリコン太陽電池の構造、特性などの基礎を理解し、要約して説明できる。
第6回 省エネルギーのための量子技術(担当:小寺哲夫准教授/工学院): 量子技術を用いた先端電子デバイスに関わる物理とデバイス特性、またその応用における課題について講義する。 量子技術を用いた先端電子デバイスに関わる物理とデバイス特性について理解する。
第7回 固体高分子形燃料電池のための材料機能のシステム設計(担当:田巻孝敬准教授/科学技術創成研究院): 固体高分子形燃料電池は定置型および自動車用途で実用化が始まった。しかしながら、本格的普及に向けて課題があり、材料から考え直す必要がある。本講義では、地球環境問題における燃料電池の役割、そのために必要な材料機能をつなげて考えることにより、燃料電池材料設計の考え方、具体例を理解する。 固体高分子形燃料電池の材料設計に関する基本的考え方を理解し、要約して説明することができる。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

必要に応じて講義資料を配布

成績評価の基準及び方法

講義中の簡単なクイズもしくは、レポート課題にて評価する。

関連する科目

  • ENR.A401 : エネルギー基礎学理第一
  • ENR.A402 : エネルギー基礎学理第二
  • ENR.A403 : エネルギーデバイス論第一
  • ENR.A404 : エネルギーデバイス論第二
  • ENR.A405 : エネルギーマテリアル論第一
  • ENR.A406 : エネルギーマテリアル論第二
  • ENR.A407 : エネルギーシステム論

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし

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