エネルギー材料化学Ⅰ

Energy Materials ChemistryI

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応用化学専攻科目

工学研究科

1年

HETMA5MCA1

2単位

講義 (Lecture)

2026年度前期

(Spring semester)

松尾 吉晃、伊藤 省吾

工学研究科

日本語

目標7／目標9

水曜日17-18時　C603号室（松尾）
火曜日13-14時　C334号室（伊藤）

ymatsuo@eng.u-hyogo.ac.jp
itou@eng.u-hyogo.ac.jp

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2◎

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講義目的
物理化学の原理が工業的にどのように応用されているかをリチウムイオン電池・水電解水素発生・燃料電池および太陽電池を例として講義することにより、以下の項目を身につけることを目的とする。

到達目標
リチウムイオン電池の構成材料がどのようにして選ばれており、電池の性能がそれらのどのような特性によって決まるのかを説明することができる。また、充放電中の電極反応の解析に対して、種々の分光法のうち、どの手法を適用すればよいかを選択できる。さらに、電池を高性能化させるために必要な材料を提案することができる。水電解水素発生・燃料電池・太陽電池の構造と材料を学び，その作製方法を説明することが出来る。さらに、各デバイスの発電中および電解中の電子移動機構を説明・評価できる。そして、効率向上および研究開発の為の方針を提案する事が出来る。

講義内容
リチウムイオン電池・水電解水素発生・燃料電池および太陽電池を構成する電極材料や電解液等の構造､ 反応及び劣化のメカニズム､ さらにそれらの設計方法などを､ 最新の文献の紹介や基礎的な評価法の原理などの解説も織り交ぜて述べることで、物理化学的な考え方が実際の工業でどのように応用されているかを理解できるようにする。

授業計画
1. 履修ガイダンス
2. 電池の歴史・種類および作動原理
3. リチウムイオン電池の原理と材料
4. 電解液とその設計
5. 負極材料とその反応1　　　　　　
6. 負極材料とその反応2
7. 正極材料とその反応
 8. 全固体型リチウムイオン電池の特性
9. 水電解水素発生の歴史・種類および動作原理
10. PEM型水電解水素発生装置の原理と材料
11. 燃料電池の歴史・種類および動作原理
12. PEM型燃料電池の原理と材料
13.太陽電池の歴史・種類および動作原理
14. ペロブスカイト太陽電池の歴史・種類および動作原理
15. ペロブスカイト太陽電池の原理と材料
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対面

利用する場面を限定し許可

本授業では、実験レポートの作成や事前・事後学習において、「事例の検索」「外国語資料の翻訳」「文章の構成案の検討」などに補助的に利用することを許可するが、生成AIの出力結果をそのままレポートとして提出することは、不正行為（剽窃）とみなされる。必ず自分の言葉で記述すること。また、本授業で得られた未発表のデータや、特定の個人を識別できる情報をAIに入力してはならない。

ユニバーサルパスポート、e-mailもしくは講義中に資料を配布

リチウム二次電池　小久見善八編著. オーム社, 2008.
自動車用リチウムイオン電池.　金村聖志編著. 日刊工業新聞社, 2010　
電気化学 (基礎化学コース) 渡辺 正 (著), 益田 秀樹 (著), 金村 聖志 (著), 渡辺 正義 (著), 井上 晴夫 (著). 丸善出版, 2009
など

【予習】授業に際して指示する教材の事前読み込み（20ｈ）
【復習】演習問題の解答（15回、20ｈ）、講義内容の理解を深め定着させるための教材の読み直し（20ｈ）

採用しない。

物理化学の基本原理の理解度と論理的な記述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。レポート100%を基準として受講態度も含めて総合的に判断する。

計算問題は、原則次の講義内で解説する。
レポートの全体的な講評をユニバーサルパスポートのクラスプロファイル機能を使って示す。

該当しない