電気化学（Ｂ）

Electrochemistry（B）

専門教育科目

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工学部

3年

HETBO3MCA1

2.00単位

講義 (Lecture)

2024年度後期

松尾 吉晃

工学研究科

日本語

目標7／目標9

水曜日17:00-18:00・C603号室

ymatsuo@eng.u-hyogo.ac.jp

7◎

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目標１:磨き続ける力

講義目的
平衡電気化学の概念と速度論的扱いに加え、電気化学デバイスの原理および特性を理解することを目的として講義を行う。

到達目標
反応の熱力学量をもとに電極電位を計算するとともに、電極電位に対する系内の物質の活量の影響を説明することができる。また電解質溶液−電極界面の化学種の分布の概略と電位変化を描くことができ、これらの電気化学反応に対しての影響を説明できる。さらに電位と電流の関係をもとにして電気化学反応を診断することができる。これらに加え電気化学を応用したデバイスである電池、センサ等の原理や構造を説明することができる。

講義内容
本講義ではまず、基礎となる古典的な溶液論および電解質溶液と電極との界面の構造、及び電極に関する平衡論について解説したのち、電極における反応の速度論とその解析法について詳述する。さらに、固体電解質、電池、光電気化学、めっきといった電気化学の応用例を紹介する。

講義計画
１．電気化学の姿　固液界面での電荷移動（テキスト１章）
２．物質のエネルギーと平衡（テキスト２章）
３．標準電極電位１　電極反応と電位（テキスト３章）
４．標準電極電位２　ネルンストの式（テキスト３章）
５．電解電流１　電流と反応速度（テキスト４章）
６．電解電流２　活性化律速（テキスト４章）
７．電解電流３　物質輸送律速（テキスト５章）
８．中間試験
９．電解電流４　ミクロな拡散機構（テキスト５章）
１０．ボルタンメトリー１　ボルタンメトリーの基礎（テキスト６章）
１１．ボルタンメトリー２　ボルタモグラムのもたらす情報（テキスト６章）
１２．電極表面で起こる現象（テキスト７章）　
１３．電解液（テキスト８章）
１４．固体電解質（テキスト9章）
１５．電池（テキスト１０章）
定期試験

課題作成時の生成AIの利用は認めない。

基礎化学コース　電気化学　渡辺、金村、益田、渡辺　共著　丸善

「ベーシック電気化学」　大堺、加納、桑畑　共著　化学同人、「電子移動の化学−電気化学入門 (化学者のための基礎講座)　」渡辺、 中林　共著　日本化学会編　朝倉書店、「基礎からわかる電気化学」　泉、石川、片倉、青井、長尾　共著　森北出版

【予習】配布する資料を事前に読み込む（20ｈ）
【復習】講義中に指示した演習問題の解答（20ｈ）、講義内容の理解を深め定着させるために教材を読み直す（20ｈ）

採用しない。

成績評価の基準
講義目的・到達目標に記載する能力の到達度に基づき、S（90点以上）,Ａ（80点以上）,B（70点以上）,C（60点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。

成績評価の方法
課題等20％、中間試験40％、期末試験40％の割合で評価する。

演習問題の解答は、原則次の講義内で解説する。
定期試験の答案は返却しユニバーサルパスポートに模範解答を掲示する。

関数電卓を持参すること

該当しない

講義の開始時に前回の講義の復習を行う。ユニバーサルパスポートへ解答する形式で行うので入力可能なデバイス（ノートPC、スマートフォンなど）を用意すること。