電気化学･燃料電池 [C4][遠隔(オ)]

開講年度

2025年度

開講学期

後期

科目名

電気化学･燃料電池

授業種別

講義

科目名（英語）

Electrochemistry and FueL Cell

授業情報(授業コード・クラス・授業形態)

A0400058 電気化学･燃料電池 [C4][遠隔(オ)]

担当教員

清水敏夫

単位数

2.0単位

曜日時限

月曜6限

キャンパス

新宿　遠隔

教室

学位授与の方針

1 基礎知識の修得 0 ％
2 専門分野の知識・専門技術の修得 100 ％
3 汎用的問題解決力の修得 0 ％
4 道徳的態度と社会性の修得 0 ％

具体的な到達目標

・電気化学の基礎的事項を理解し、説明できる。
・各種電池の原理、構造、特徴を理解し、説明できる。
・今後のエネルギーシステムに対する電気化学の役割を理解し、説明できる。

受講にあたっての前提条件

物理、化学、数学、電磁気学の基礎知識を習得していることが望ましい。

授業の方法とねらい

・授業の方法
　オンデマンド形式で講義を実施する。
　毎回、授業の最後に理解度確認のため小テスト(演習問題)を実施するので、KU-LMSで回答を提出すること。
　授業で使用する講義資料(音声付きパワーポイント)、演習問題、解答例は、毎回KU-LMSで配布する。
　途中、出題する課題レポートを期日までに提出すること。
　
・授業のねらい
　電気電子工学を専攻する技術者、研究者に必要な電気化学の基本を学ぶ。
　また、現代社会に不可欠な各種電池、燃料電池について区分、種類、特徴を理解することを目標とする。

AL・ICT活用

特に活用しない

第1回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

事前学習

シラバスを読み、授業の目標、　前提条件、方法、計画等を理解しておくこと。
電気化学は、どのようなものなのか、応用分野を概略調査しておくこと。

2時間

授業内容

・ガイダンス
・電気化学の概要
・周期律表

事後学習・事前学習

配布した周期律表を用いて、原子の区分、基本的な構造、性質を整理しておくこと。
教科書の第１章を読み、疑問点を明らかにしておくこと。

4時間

第2回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

・原子と分子の構造、電池の歴史
　化学結合、molの考え方、電池の発明と発展、電池のしくみ、電池の種類、演習問題1

事後学習・事前学習

講義内容を復習し、電池の基本事項を理解しておくこと。
教科書の第２章を読み、疑問点を明らかにしておくこと。

4時間

第3回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

・演習問題1解答
・化学変化とエネルギー
　エネルギー変換、ギブズエネルギー、化学平衡、演習問題2

事後学習・事前学習

講義内容を復習し、化学変化とエネルギーの基本事項を理解しておくこと。
教科書の第３章を読み、疑問点を明らかにしておくこと。

4時間

第4回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

・演習問題2解答
・電極電位
　電位とは、標準電極電位、基準電極、ネルンストの式、演習問題3

事後学習・事前学習

講義内容を復習し、電極電位の基本事項を理解しておくこと。
教科書の第４章を読み、疑問点を明らかにしておくこと。

4時間

第5回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

・演習問題3解答
・電解質
　電気伝導、伝導率、イオンの移動度と輸率、拡散係数、有機電解質、溶融塩、固体電解質、演習問題4

事後学習・事前学習

講義内容を復習し、電解質の基本事項を理解しておくこと。
教科書の第５章を読み、疑問点を明らかにしておくこと

4時間

第6回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

・演習問題4解答
・電気二重層
　電気二重層、各種モデル、電気二重層と電極反応、演習問題5

事後学習・事前学習

講義内容を復習し、電気二重層の基本事項を理解しておくこと。
教科書の第６章前半を読み、疑問点を明らかにしておくこと。

4時間

第7回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

・演習問題5解答
・電極反応と電流(1)
　化学反応と活性化エネルギー、電極電位と電流、電子授受、物質移動、演習問題6

事後学習・事前学習

講義内容を復習し、活性化エネルギーの基本事項を理解しておくこと。
教科書の第６章後半を読み、疑問点を明らかにしておくこと。

4時間

第8回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

・演習問題6解答
・電極反応と電流(2)
　電極系の等価回路、交流インピーダンス、電極系の交流インピーダンス、演習問題7

事後学習・事前学習

講義内容を復習し、等価回路、交流インピーダンスの基本事項を理解しておくこと。
教科書の第７章を読み、疑問点を明らかにしておくこと。

4時間

第9回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

・演習問題7解答
・基礎・理論編の復習(1)
・実用電池の概要
　実用電池の種類、基本構成、比容量とエネルギー密度、使用上の注意、演習問題8

事後学習・事前学習

電気化学の基礎・理論的内容を復習し、理解しておくこと。
実用電池の基本事項を復習し、理解しておくこと。
教科書の第８章を読み、疑問点を明らかにしておくこと。

4時間

第10回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

・演習問題8解答
・基礎・理論編の復習(2)
・一次電池
　マンガン電池、アルカリマンガン電池、空気-亜鉛電池、リチウム一次電池、演習問題9
・課題レポートの説明

事後学習・事前学習

電気化学の基礎・理論的内容を復習し、理解しておくこと。
一次電池の基本事項を復習し、理解しておくこと。
教科書の第９章を読み、疑問点を明らかにしておくこと。

4時間

第11回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

・演習問題9解答
・二次電池
　鉛蓄電池、ニッケル-カドミウム蓄電池、リチウムイオン畜電池、ナトリウム-硫黄電池、バナジウムレッドックスフロー電池、演習問題10

事後学習・事前学習

講義内容を復習し、二次電池の基本事項を理解しておくこと。
教科書の第１０章を読み、疑問点を明らかにしておくこと。

4時間

第12回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

・演習問題10解答
・燃料電池
　アルカリ形燃料電池、リン酸形燃料電池、固体高分子形燃料電池、溶融炭酸塩形燃料電池、固体酸化物形燃料電池、演習問題11

事後学習・事前学習

講義内容を復習し、燃料電池の基本事項を理解しておくこと。
電気化学の応用分野について、情報収集して整理しておくこと。

4時間

第13回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

・演習問題11解答
・電気化学の応用（別教材）
　電気化学キャパシター、金属の腐食と防食、電気分解、めっき、プラズマ
　電解研磨と陽極酸化、電解採取と電解精製、電気化学センサ、新しい電池

事後学習・事前学習

電気化学の応用分野を復習し、理解しておくこと。
電気化学とエネルギーの関係について復習し、重要事項を理解し、整理しておくこと。

4時間

第14回

授業形態

遠隔（オンデマンド）

授業内容

・電気化学と先端技術（別教材）
　エネルギーと資源、環境
　電気化学の応用技術
　水素エネルギー

事後学習・事前学習

電気化学と先端技術を復習し、理解しておくこと。
電気化学とエネルギーの関係について復習し、重要事項を理解し、整理しておく

4時間

第15回

授業形態

ハイブリッド

授業内容

授業のまとめ
　

事後学習

講義内容全般、演習問題を復習し、重要事項を理解し、まとめておくこと。

2時間

成績評価の方法

授業中実施する演習問題(40%)と課題レポート(60％)の合計をもとに、S〜Fの6段階で評価する。D以上を合格とする。
毎回授業に出席することを前提とする。

受講生へのフィードバック方法

各回実施する演習問題は、翌回に解答例を解説するとともに、KU-LMSにて個別のフィードバックを実施する。

教科書

「電池がわかる電気化学入門」渡辺正・片山靖　著：オーム社

参考書

「電気化学」　渡辺正、他共著：丸善出版株式会社
「基礎からわかる電気化学」　泉正一郎、他共著：森北出版株式会社

オフィスアワー

メール(t.shi@jcom.home.ne.jp)での質問は随時受け付ける。

受講生へのメッセージ

電気化学は、現在、加速度的に進化を続けるエネルギー・情報社会で欠かせない技術分野です。ぜひ興味をもって授業をうけてください。
理解を深めるために演習問題は重要です。毎回、積極的に取り組んでください。
メールを活用して、積極的に質問してください。

実務家担当科目

実務経験の内容

電機メーカーの研究開発部門で勤務経験がある教員が、その経験を生かして電気化学の基礎的な知識と手法、電気化学を活用した製品事例について講義する。

教職課程認定該当学科

電気電子工学科

その他の資格・認定プログラムとの関連

シラバス情報