科目ナンバー

SE-EL3-5C15

履修条件・関連科目等

熱力学や化学に関する内容を含む．

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

電池は，様々な電子デバイスで使用され，使用用途が拡大し，最近では電気自動車やエネルギー貯蔵に利用されるなど環境問題とも深く関わるデバイスとして注目を浴びている．様々な電池を理解するにあたって必要不可欠な学問である電気化学を学習し，化学反応を介した電気エネルギーへの変換のしくみや電池の動作原理を学習する．前半は電気化学の基本的な考え方を説明し，後半はそれらを復習しながら，代表的な実用電池について理解を深める．高校の化学とは一味違う，大学レベルの化学（特に物理化学）を学習できる．講義中に演習を解いたり，アンケートをとることで，履修者の理解度を確認しながら講義を進める．

科目目的

電池はエネルギー問題解決の重要な役割を果たしているだけでなく，様々な電子デバイス内においてエネルギー源として便利に利用されている．このようなことから電気化学と電池は電気電子情報通信分野に携わる技術者，研究者にとって大変身近に存在している．その動作原理は奥が深く，他の電子部品とは区別して理解する必要がある．今後も発展と広がりを続ける電池を正しく理解し，電気電子情報通信分野の基礎学力や他の専門選択科目らの知識と合わせることで電気電子情報通信分野で使われるデバイスやシステムの理解力や創造力の強化につなげる．

到達目標

電気化学の基礎概念を学び，それを用いて主に一次電池，二次電池，燃料電池の一般的な動作原理の理解を目標とする．

授業計画と内容

（１）電気化学と電池の概要
（２）エネルギー変換 
（３）電極　基礎（濃度一定時の電位） 
（４）電極　応用（電位の変化） 
（５）電解質（電解質の電気伝導・イオン伝導における役割、ほか）
（６） 電気二重層の構造と電極反応
（７）電極反応と電流（電流の決まり方、電子授受速度）
（８）電極反応と電流 （電子授受速度、物質移動速度）
（９）基礎電気化学まとめ
（１０）実用電池の構成と性能 
（１１）電気化学と一次電池
（１２）電気化学と二次電池
（１３）電気化学と燃料電池
（１４）電気化学とキャパシタ、電気化学と電池の総括

授業時間外の学修の内容

指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと／授業終了後の課題提出

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

講義への理解度を高めるため予習や復習を目的とした課題を出すことがある．
（例）ネルンストの式の導出

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

課題や試験のフィードバック方法

授業時間内で講評・解説の時間を設ける／授業時間に限らず、manabaでフィードバックを行う

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

課題や試験のフィードバックは，授業内で学生が間違いやすい箇所を指摘するなど学生の理解度に関する講評をしたり，重要箇所を解説する．授業内で解説しきれない内容は適宜manabaを使用してフィードバックを行う．

アクティブ・ラーニングの実施内容

PBL（課題解決型学習）／反転授業（教室の中で行う授業学習と課題などの授業外学習を入れ替えた学習形式）

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

研究開発過程で出てくるような課題を例に授業内で学習した知識を利用して解決方法を考えさせたり（課題解決型学習），公式の物理的意味などの理解度を確かめる演習に取り組んだりする．授業内では提出された解答を例として出しながら解説したり，類似問題に取り組むなどして（反転授業）正確な理解ができるようにする．

授業におけるICTの活用方法

クリッカー

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

クリッカーを使い学生の理解度をその場で確認し，授業者の理解度に合わせて臨機応変に説明を行う．

実務経験のある教員による授業

はい

【実務経験有の場合】実務経験の内容

電気化学的知識を用いて電池の研究開発をしている実務経験者として指導を行う．

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

実務経験を生かし授業内では研究開発で出てくる課題に触れる．

テキスト・参考文献等

参考文献
Ohmsha 電池がわかる電気化学入門

その他特記事項

参考URL