2021年度 電気化学   Electrochemistry

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開講元
応用化学系
担当教員名
荒井 創  北村 房男  平山 雅章 
授業形態
講義    (ZOOM)
曜日・時限(講義室)
火5-6(S421)  
クラス
-
科目コード
CAP.E351
単位数
1
開講年度
2021年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2021年4月22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

【概要】本講義は、「電気化学システム論」の応用編で、最初にネルンスト平衡や反応速度式などの電気化学反応の基礎的な取扱いをまとめ、続いて蓄電池・燃料電池・電解等の応用について説明し、終盤ではボルタンメトリーやインピーダンス解析等の解析手法について述べます。
【ねらい】電気エネルギーと化学エネルギーの間でエネルギー形態の変換を伴う電気化学の基礎理解に基づいて、蓄電デバイスや工業電解プロセスなどへの応用、そしてその解析手法について理解します。

到達目標

界面エネルギー変換の基礎となる、電気化学反応にまつわる諸現象についての基礎的な知識および考え方を理解・習得し、電気化学的が先端技術開発にどのように利用されているかを理解することを到達目標とします。

キーワード

電極反応の基礎,電気化学材料,蓄電池,燃料電池, 電解

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

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 電気化学への招待,電気化学反応の平衡論 電気化学の社会的役割と課題を説明できる.電気化学反応の理解に必要な基本概念を説明できる.
第2回 電気化学反応の速度論(電荷移動と物質輸送), 界面と電解質溶液の理論 電気化学反応速度論、界面と電解質溶液の理論を説明できる.
第3回 電気化学デバイス基礎と材料-蓄電池 蓄電池の反応原理と材料の役割と課題を説明できる.
第4回 電気化学デバイス基礎と材料-燃料電池 燃料電池の反応原理と材料の役割と課題を説明できる.
第5回 電解と腐食 電解と腐食の原理と材料の役割と課題を説明できる.
第6回 電気化学を用いた解析手法ーサイクリックボルタンメトリーと充放電曲線 サイクリックボルタンメトリーと充放電曲線の基礎を説明できる.
第7回 電気化学を用いた解析手法ー定常分極曲線とインピーダンス法 定常分極曲線とインピーダンス法の基礎を説明できる.

授業時間外学修(予習・復習等)

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

特になし

参考書、講義資料等

電気化学ー基礎と応用(東京化学同人)

成績評価の基準及び方法

各回ごとの小テストおよびレポートで評価する.

関連する科目

  • CAP.C316 : 電気化学システム論
  • CAP.A275 : 無機化学(固体化学)

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

電気化学システム論(CAP.C316)を履修していることが望ましい。未履修者は、配布する学習補助資料にて予習することが望ましい。

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