電子やイオンのやりとりにより電気エネルギーと化学エネルギーを変換する電気化学デバイスは、蓄電や発電用途として広く用いられており、今後さらに重要性が高まると考えられています。本講義では、蓄電池、燃料電池、キャパシタなどのエネルギー変換・貯蔵デバイスについて,動作原理と構成材料について、電気化学反応との関連性に重点を置いて講義します。各種エネルギーデバイスの高性能化の経緯から最新のトピックス、将来動向について俯瞰します。
本講義を履修することによって次の能力を修得する。
1)各種電気化学デバイスの動作原理と構成材料の特徴を説明できる。
2)各種電気化学デバイスの最新の開発状況や課題を説明できる。
電気化学 エネルギー貯蔵・変換 蓄電池 燃料電池 キャパシタ センサ 人工光合成
✔ 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) |
講述を中心に進める 。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 | |
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第1回 | 電気化学デバイス(エネルギー変換・貯蔵・センシング等)の概要 | 電気化学デバイスの重要性,課題を説明できる.電気化学デバイスにの基本反応を書けるようになる |
第2回 | 蓄電池の歴史、特性比較、役割、作動原理 | 既存蓄電池に用いられる材料とその電池特性の特徴を説明できる. |
第3回 | リチウムイオン電池の現状と課題 | リチウムイオン電池を構成するインターカレーション材料の反応機構,種類,課題を説明できる |
第4回 | 新規材料及び次世代蓄電池(全固体電池・空気電池)の現状と課題 | 次世代型畜電池の反応機構,特性,実用化への課題を説明できる |
第5回 | 燃料電池の発電原理、構成材料、現状と課題 | 燃料電池を構成する電極・電解質材料の反応機構,特性,課題を説明できる |
第6回 | キャパシタの現状と課題 | キャパシタを構成する電極・電解質材料の反応機構,特性,課題を説明できる |
第7回 | センサの理論と解析法 | 電気化学センサを構成する電極・電解質材料の反応機構,解析方法を説明できる |
第8回 | 人工光合成の現状と課題、理解度確認のためのレポートと解説 | 人工光合成の反応機構,特性,課題を説明できる。第1~7回の講義内容を理解し,演習課題に解答できる |
特になし
特になし
理解度確認のための演習(50%)と各回ごとの小レポート(50%)で評価する.
特に無し