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科目の基本情報
| 開講年度 | 2021 年度 | |
|---|---|---|
| 開講区分 | 工学研究科(博士前期課程)分子素材工学専攻 | |
| 領域 | 主領域 : F | |
| 受講対象学生 |
大学院(修士課程・博士前期課程・専門職学位課程) : 2年次 |
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| 選択・必修 | ||
| 授業科目名 | 分子素材工学特別講義Ⅱ | |
| ぶんしそさいこうがくとくべつこうぎ に | ||
| Topics in Chemistry for Materials Ⅱ | ||
| 単位数 | 1 単位 | |
| ナンバリングコード | ||
| 開放科目 | 非開放科目 | |
| 開講学期 |
前期集中 日程は後日指定する |
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| 開講時間 |
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| 授業形態 |
オンライン授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい
「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業 |
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| 開講場所 | ||
| 担当教員 | 荒井 創（非常勤講師） | |
| ARAI, Hajime | ||
| SDGsの目標 |
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| 連絡事項 | * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい |
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学修の目的と方法
| 授業の概要 | 電気化学は、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交換を伴う化学反応であり、電気分解や電池、センサといった様々なデバイスに応用されている。本講義では、電気化学デバイスを概観したのち、電気化学反応を理解するのに欠かせないキーワードや、反応特徴づける重要な規則（ネルンスト式、反応速度式）について学び、また蓄電池・燃料電池を中心とする最近の進展について述べる。 (Course description) Electrochemistry is a chemical reaction that involves the exchange of energy forms between electrical energy and chemical energy, and is applied to various devices such as electrolysis, batteries, and sensors. In this lecture, after an overview of electrochemical devices, we will learn the keywords that are indispensable for understanding electrochemical reactions and the important rules that characterize reactions (Nernst equation, reaction rate equation). And then, I will describe the recent progress on storage batteries and fuel cells. . |
|---|---|
| 学修の目的 | 電気化学反応の基本的要素を学び、電気化学反応を用いる材料・デバイスへの応用への理解を深める。 (Learning objectives) Learn the basic elements of electrochemical reactions and deepen understanding of their application to materials and devices that use electrochemical reactions. |
| 学修の到達目標 | 電気化学反応の基礎的な知識、デバイスにおける活用事例について習得・理解することを目標とする。 (Achievements) The goal is to acquire and understand basic knowledge of electrochemical reactions and application examples in devices. |
| ディプロマ・ポリシー |
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| 成績評価方法と基準 | 小テストとレポートにより成績を評価する (Grading policies and criteria) Evaluate grades with small tests and reports |
| 授業の方法 | 講義 |
| 授業の特徴 | |
| 授業改善の工夫 | |
| 教科書 | なし（配布資料を用いる） (Textbooks) None (use handouts) |
| 参考書 | 電気化学－基礎と応用（東京化学同人） (Reference materials) Electrochemistry-Basics and Applications (Tokyo Kagaku Dojin) |
| オフィスアワー | 月曜日～金曜日18:00以降。場所：総合研究棟I、2階206号室 (Office hour) Monday to Friday, 18:00～, Integrated Research Building I, 2nd floor, room 206 |
| 受講要件 | 特になし (Prerequisites) Nothing in particular |
| 予め履修が望ましい科目 | |
| 発展科目 | |
| その他 |
授業計画
| MoodleのコースURL |
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| キーワード | 電気化学 熱力学 速度論 電池 電解 |
|---|---|
| Key Word(s) | Electrochemistry, thermodynamics, kinetics, battery, electrolysis |
| 学修内容 | 1回目 （1） 電気化学への招待 （2） 電極と電解質 （3） 電極－電解質界面 2回目 （4） 電気化学反応の平衡論 (4-1) 電気化学ポテンシャル (4-2) ネルンストの式 (4-3) 熱力学的諸関係 3回目 （4） 電気化学反応の平衡論 (4-4) 標準電極電位 (4-5) 電池の起電力 (4-6) 液間電位 4回目 （5） 電気化学反応の速度論 (5-1) 電荷移動律速 (5-2) 物質輸送律速 5回目 （6） 電気化学測定法 （7） 電解・センサ・腐食 6回目 （8） 蓄電池 7回目 （9） 燃料電池 8回目 （10） 理解度の確認 1st theme (1) Invitation to electrochemistry (2) Electrodes and electrolytes (3) Electrode-electrolyte interface 2nd theme (4) Equilibrium theory of electrochemical reaction (4-1) Electrochemical potential (4-2) Nernst equation (4-3) Thermodynamic relationships 3rd theme (4) Equilibrium theory of electrochemical reaction (4-4) Standard electrode potential (4-5) Electromotive force of the battery (4-6) Liquid junction potential 4th theme (5) Kinetics of electrochemical reaction (5-1) Charge transfer rate-determining step (5-2) Mass transfer rate-determining step 5th theme (6) Electrochemical method (7) Electrolysis / sensor / corrosion 6th theme (8) Storage batteries 7th theme (9) Fuel cells 8th theme (10) Check level of understanding |
| 事前・事後学修の内容 | |
| 事前学修の時間:60分/回 事後学修の時間:60分/回 |