Material Function

Numbering Code U-HUM50 29125 LJ60 Year/Term 2022 ・ First semester
Number of Credits 2 Course Type Lecture
Target Year From 2nd to 4th year students Target Student
Language Japanese Day/Period Fri.1
Instructor name UCHIMOTO YOSHIHARU (Graduate School of Human and Environmental Studies Professor)
Outline and Purpose of the Course 物質の機能、特に無機機能性材料の電気化学デバイスへの応用について概説する。
Course Goals 次世代の環境・エネルギー問題の解決手法としての、電気化学エネルギー変換の理解が出来るようになる。
Schedule and Contents 物質のもつ化学エネルギーと電気エネルギーの相互変換を行う電気化学デバイスの研究は、今後のエネルギー問題および環境問題を解決し、自然と人間の調和的共生を図る上で益々必要になる。電気化学デバイスの高性能化には、高機能性材料の開発が極めて重要な役割を担っている。電気化学デバイスの機能発現原理について概説する。電気化学反応機構について、電解質溶液の考え方、平衡電気化学、溶液と電極の界面化学、電極反応速度論、電気化学測定法、電極の化学について学習する。

次の項目について授業を行う。
1. 熱力学第一法則および第二法則
2. 平衡電気化学
  電子及びイオンの電気化学ポテンシャル
3.Gibbsエネルギーとポテンシャルの関係
4.Latimer図
5.Pourbaix図
6.Nernst式によるポテンシャルに与える活量の影響
7.電解質溶液におけるイオン伝導の考え方
8.反応速度式の考え方
9.電荷移動過程の反応速度支配因子
10.Butler-Volmer式、Tafel式
11.物質輸送の考え方。拡散、泳動、対流
12.拡散方程式
13. 電気化学セルと電気化学測定
14.電気化学測定法
  ポテンシャルステップ・クロノアンペロメトリー
  サイクリックボルタンメトリー
  対流ボルタンメトリー
  交流インピーダンス法
≪期末試験≫
第 15 回 フィードバック
Evaluation Methods and Policy レポート試験60点と平常点40点による。
Course Requirements 基礎物理化学A,Bを習得していることが望ましい。
Study outside of Class (preparation and review) それぞれの講義の内容について、演習問題を行い、講義内容の定着を行う。
Textbooks Textbooks/References 参考書を補助教科書として使用する。その他、必要な資料は適時配布する。
References, etc. ベーシック電気化学, 大堺 利行、桑畑 進、加納 健司, (化学同人), ISBN:4759808612
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