◇ 電池とエネルギー

山形大学工学部化学・バイオ工学科仁科辰夫・立花和宏

エネルギー化学

syllabus 53209 水10:30-12:00 114 C1 エネルギー化学

エネルギーとネットがつながりつつあります。電池が物質とエネルギーを橋渡しするものだとすれば、ネットは情報を橋渡しするものです。

情報網と電力網をあわせたスマートグリッド構想が進んでいます。限りある資源を賢く使う時代です。

電池と生活

リモコン、マイクロモビリティ超小型モビリティの導入・運行に当たって

電池とエネルギー

固定価格買い取り制度、 H2V マイクロ水力発電の問題点揚水式なならどうよ。マイクロ水力発電フライホイールもあるよ。エネルギー密度低いよ。

重量エネルギー密度＝エネルギー÷重量

エネルギー＝電池の起電力× 電池容量（支配活物質）

電池容量（支配活物質）＝支配活物質の物質量×反応に関与する電子数

実用電池

実用金属のほとんどが正極活物質に金属酸化物、負極活物質に亜鉛、電解液にアルカリ溶液が使われている。それはなぜか？

. 化学工学とリチウム電池～分散・スラリーの作成と塗布乾燥～ . 山形大学, 電気化学特論講義ノート, 2018. https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Lecture.asp?nLectureID=4045 , （参照 2019-7-9）.
3.1.4. 電池活物質の酸化還元化学, p.67
山下正通、小沢昭弥. 現代の電気化学 . 丸善,2012-4-1T0:0:0+09:00 （参照 2013-4-30T19:13:32+09:00 ） .
3.2. 実用化されている電池, p.75
山下正通、小沢昭弥. 現代の電気化学 . 丸善,2012-4-1T0:0:0+09:00 （参照 2019-3-11T18:51:54+09:00 ） .
過去の試験問題
ECCJ. . https://www.eccj.or.jp/mgr1/test_past/pdf/h30/h30_1.pdf. ,2020-2-14 （参照 2020-2-14 ） .

二酸化マンガンの還元（アルカリ乾電池）

電池の体積＝寸法できまる。

支配活物質の体積＋従属活物質の体積＋その他の部品の体積

電池には長い歴史があります。中でも乾電池ときたら横にしても液がこぼれないんですから！すごいですねー、便利ですねー。ここではその原理をビーカーセルで学びます。

電気エネルギーと物質～電池の系譜～

27 電池

コイン電池、アルカリマンガン乾電池、リチウム電池、鉛電池と紹介します。千秋ちゃんの「セル組み♪」が見どころ。

宇宙へ行った電池

【製品】発光ダイオードを明るく長持ち、アルカリマンガン乾電池正極活物質として、電解二酸化マンガンを用いる。活物質30mgにグラファイト30mgを良く混ぜ、テフロン分散液を専用駒込めピペットで2～3滴加えて乳鉢上で良く混練し、ラバー状とし正極合剤とする。正極集電体としてニッケル（Ni）を用い、この集電体の先端に正極合材を落ちないようになすりつけて試料電極とする。電解液に9M KOH5ｍLをビーカーに入れ、対極に亜鉛（Zn）を用いて電池を作成する。この電池を2個直列繋ぎにし、並列繋ぎにした発光ダイオードを点灯させ、時間とともに電圧がどのように変化するかを記録する。濃アルカリが眼に入ると失明の恐れがあるので保護眼鏡などを着用して実験する。 /

Ni | MnO2 ,C | KOH | Zn ？設問：取り出せたエネルギーは何Jか？　それは活物質の量に対して何％か？？設問：実用化されている電池の種類とそれらの電池を利用する工業製品をあげよ。正極合材の調整（左図）　電解セル（中央図）　点灯したLED（右図）

電気エネルギーと物質～電池の系譜～

ピカッとさいえんす宇宙へ行った電池現代の電気化学、p.75 最新工業化学、p.44