材料電気化学
| 開設大学 | 名古屋工業大学 |
|---|---|
| 科目コード | 260315 |
| 担当教員 | 栗田 典明（工学研究科准教授）,星 芳直（工学研究科准教授） |
| 学年配当 | 3年 |
| 単位数 | 2単位 |
| 曜日 | 火曜 |
| 開講期間 | 前期 |
| 実施形式 | 対面 |
| 開講時間割１ | 1限,2限 08:50 ～ 10:20 |
| 教室 | 御器所キャンパス2号館0233講義室 |
| 募集時期 | 4月 |
| 開講期間 | 4/14～8/4 |
| 講義概要 | 【授業の目的・達成目標】 機能変換の一つである電気エネルギー（または電気ポテンシャル）と化学エネルギー（または化学ポテンシャル）の変換は環境材料の分野の大きなテーマである。また、エネルギーの変換にとどまらず、材料の開発・製造・使用に際しては多くの電気化学現象が現れる。 ここでは、これらを理解するのに必要な電気化学の基礎について学ぶ。従来の水溶液電解質に重点を置いた電気化学に偏らず、電子伝導性物質とイオン伝導性物質からなる多相系の物理化学的性質の解析という観点から、より一般性のある形で電気化学を学び、化学センサー、燃料電池、リチウムイオン電池、半導体デバイス、金属腐食の防食技術などのしくみを理解する。 【授業計画】 （前半：栗田 担当） 1. 電池の起電力１（化学反応と半反応） 2. 電池の起電力２（様々な電池） 3. 電池の起電力３（電池電位とNernstの式） 4. 電池の起電力４（電極電位） 5. 電池の起電力５（電気化学ポテンシャル） 6. 固体電気化学１（固体電解質と安定化ジルコニア） 7. 固体電気化学２（その他の固体電解質） 8. 固体電気化学３（燃料電池、化学センサーなどの応用） （後半：星 担当） 9. 電気化学と測定法（二電極系、三電極系、金属／水溶液界面） 10. 金属／水溶液界面での平衡論（単極電位、標準電極電位、電位-pH図） 11. 電極反応の速度論（電荷移動過程、物質移動過程、律速段階） 12. 平衡系の速度論（Butler-Volmerの式、交換電流、Tafelの式，分極抵抗） 13. 腐食系の速度論（混成電位，腐食電位，腐食電流，Tafel外挿法，分極抵抗法） 14. 電気化学反応と解析法（対流ボルタンメトリー、電気化学インピーダンス法） 15. 「電気化学」と「ものづくり」1（自動車、鉄筋コンクリート） ⑯ 「電気化学」と「ものづくり」2（固体高分子形燃料電池、Liイオン電池、空気電池） |
| テキスト･参考文献 | 【教科書】 「電気化学概論」松田好晴・岩倉千秋（丸善） 電気化学測定マニュアル 基礎編 電気化学会編（丸善） 【参考書】 「腐食の電気化学と測定法」水流 徹 著（丸善） 「表面技術者のための電気化学」（第2版）春山 志郎 著（丸善） |
| 試験・評価方法 | 原則として各講義毎にレポートを提出し、その内容により評価する。 |
| 別途必要な経費 | 特になし |
| その他特記事項 | 基礎化学、熱力学、材料平衡論の受講および単位取得していることを前提として講義を進める。 事前学習：テキスト予習（１２０分） 事後学習：Moodleのビデオ等を参考に各自のノートを完成させる。また、課題の回答をMoodleより提出する。（１２０分） |
| 科目名（英語） | Electrochemistry of Materials |
| 使用言語 |
