授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | 「電気化学」は物質の電子移動を取り扱う学問であり、その応用分野は電池、表面処理、センサー、電解等に広がっている。本講義では、平衡論、速度論における電気化学の原理・法則を理解する基礎力を身につけるとともに、最新のデバイスに適用できる応用力を養うことを目的とする。
この講義を習得することにより、以下のことができるようになることを目標とする。
１.熱力学、特に化学ポテンシャル及び電気化学ポテンシャルを理解し、化学平衡及びネルンスト式の導出とそれに関する基礎的な問題を解くことができる。
２．電位-pH図を理解し、腐食・防食の基礎的指針を考えることができる。
３．バトラーフォルマー式を理解し、それに関連する基礎的な問題を解くことができる。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | "Electrochemistry" is a study on electron transfer of mataterials, and its application fields are expanding to batteries, surface treatments, sensors, electrolysis and so on. The purpose of this lecture is to acquire basic knowledge to understand the principles and laws of electrochemistry in equilibrium and kinetic theory, and to cultivate application skills applicable to the latest devices.
By learning this lecture, students will be able to:
1. Understand thermodynamics, especially chemical potential and electrochemical potential, and to derive chemical equilibrium and Nernst equation and solve fundamental problems related thereto.
2. Understand Pourbaix Diagram and consider basic guidelines for corrosion and corrosion prevention.
3. Understand Butler-Volmer equation and solve basic problems related to it. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | 「電気化学」は物質の電子移動を取り扱う学問であり、その応用分野は電池、表面処理、センサー、電解等に広がっている。本講義では、平衡論、速度論における電気化学の原理・法則を理解する基礎力を身につけるとともに、最新のデバイスに適用できる応用力を養うことを目的とする。
この講義を習得することにより、以下のことができるようになることを目標とする。
１.熱力学、特に化学ポテンシャル及び電気化学ポテンシャルを理解し、化学平衡及びネルンスト式の導出とそれに関する基礎的な問題を解くことができる。
２．電位-pH図を理解し、腐食・防食の基礎的指針を考えることができる。
３．バトラーフォルマー式を理解し、それに関連する基礎的な問題を解くことができる。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | "Electrochemistry" is a study on electron transfer of mataterials, and its application fields are expanding to batteries, surface treatments, sensors, electrolysis and so on. The purpose of this lecture is to acquire basic knowledge to understand the principles and laws of electrochemistry in equilibrium and kinetic theory, and to cultivate application skills applicable to the latest devices.
By learning this lecture, students will be able to:
1. Understand thermodynamics, especially chemical potential and electrochemical potential, and to derive chemical equilibrium and Nernst equation and solve fundamental problems related thereto.
2. Understand Pourbaix Diagram and consider basic guidelines for corrosion and corrosion prevention.
3. Understand Butler-Volmer equation and solve basic problems related to it. |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | 電気化学の平衡論
１．ガイダンス と 熱力学の復習
２．ネルンスト式の導出
３．標準電極電位
４．ネルンスト式の応用
濃淡電池、センサー、溶解度、リチウムイオン電池、電位-pH図
５. 電解液、電気二重層
電気化学の速度論
６. バトラー・フォルマー式の導出
７. 活性化エネルギー
８. イオンの物質輸送と限界電流密度
電気化学のトピックス
９. 光と電気化学、全固体電池、等
毎回の講義では、オンデマンド講義の内容に関するクイズを行います。オンデマンド講義は配信後は期間中いつでも見れるようにしますので、復習に活用ください。 |
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授業の内容【英語】
Course Content | | Equilibriums of Electrochemistry
1. Guidance and review of thermodynamics
2．Introduction of Nernst equation
3. Standard electrode potential
4. Application of Nernst equation
Concentration cell, sensor, solubility, lithium-ion battery, Pourbaix diagram（voltage-pH diagram）
5. electrolyte, electric double layer
Kinetics of Electrochemistry
6. Introduction of Butler-Vollmer equation
7. Activation energy of charge transfer reaction
8. Mass transfer and limiting current density
Topics of Electrochemistry
9. Photoelectrochemistry, All-Solid-State Batteries, etc.
On-demand lecture videos will be available on TACT.
Please make sure to review the videos to understand the contents of the lecture. |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | 期末試験の点数を用い、各入学年度の基準を踏まえて評価する．平衡論と速度論のそれぞれについて、基本的な問題を正確に扱うことができれば合格とし、より難易度の高い問題を扱うことができればそれに応じて成績に反映させる。 |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | 履修条件は要さない。
【新型コロナウイルス感染症対応に係る授業の実施方針】
本科目の実施方法については、本科目のTACTを参照すること。 |
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | There are no course requirements.
[Policy for the response to COVID-19]
Refer to the TACT of this course. |
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教科書【日本語】
Textbook | | | 電子移動の化学 渡辺 正、中林誠一郎 （朝倉書店） |
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教科書【英語】
Textbook | | | Please see textbook in Japanese |
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参考書【日本語】
Reference Book | | 表面技術者のための電気化学 第２版 春山志郎 （丸善）
材料電子化学 日本金属学会 編 （丸善） |
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参考書【英語】
Reference Book | | | Please see references in Japanese |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | 講義はオンデマンドで配信します。講義時間には、講義内容に関する確認テストを行いますので、各自で勉強してのぞんでください。 |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | Lectures will be delivered on demand. At the lecture time, check tests on the lecture and
supplementals of the lecture will be given. |
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使用言語【英語】
Language used | | |
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使用言語【日本語】
Language used | | |
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授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc. | | | 第一回目に現地開催で講義の概要を説明します。第二回以降は、オンデマンド講義を配信します。授業では、オンデマンド講義に関するクイズ形式の演習と講義の補足説明等を行います。 |
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授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc. | | | An overview of the lecture will be given at the first on-site lecture. On-demand lectures will be delivered from the second lectures. The class will include Q&A style exercises related to the on-demand lectures. Supplementary explanations of the lectures may be also given at that time. |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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