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令和6年11月21日 （木）

🏫 エネルギー化学特論

2013-4-15  山形大学大学院
https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/56307/56307.asp
https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Waiting/99999/%E3%82%A8%E3%83%8D%E3%83%AB%E3%82%AE%E3%83%BC%E5%A4%89%E6%8F%9B%E7%89%B9%E8%AB%96/files.asp

このシラバスは 6745 の 科目 として開講されています。

• 👨‍🏫活物質、電解液、導電助剤の三相界面
• 👨‍🏫リチウムイオン二次電池の負極に内在する界面と電気の流れ
• 👨‍🏫集電体と電池材料の剥離
• 👨‍🏫はじめに
• 0001.👨‍🏫エネルギーの種類と物質
  • 産業革命～蒸気機関の発明～
  • 電気～電池と発電機の発明～
  • 製鉄の温度と電子の発見
• 0002.👨‍🏫電解工業と電気化学
  • 電極の作成と電気化学セルの組み立て
  • 電池を構成する材料－金属結合でなければ電子を流さない－
  • 電解工業と電気化学（銅クーロメーター）
• 0003.👨‍🏫電池の起電力と分解電圧
  • 電解質溶液の電気抵抗と金属の電気抵抗－ギブスの自由エネルギー－
  • 界面の抵抗とバルクの抵抗
  • 電気化学セルの三要素－アノード、カソード、電解質－
• 0004.👨‍🏫電気エネルギーと物質～電池の系譜～
  • 電池の中の電位プロファイル
  • 電池内部の電位プロファイル
  • 電池の歴史
  • 電池式の書き方とその意味
• 0005.👨‍🏫電池の内部抵抗と過電圧
  • バルクと界面
  • 溶液抵抗とセル定数、断面積、電極間距離
  • 反応抵抗とターフェルの式
  • 接触抵抗と不動態皮膜
• 0006.👨‍🏫電池とキャパシタ
  • リチウムイオン電池の構造
  • 不働態化／アルミ電解コンデンサの構造
• 0007.👨‍🏫リチウムイオン電池の構造
• 0008.👨‍🏫セラミックス材料～正極活物質と導電助材の働き～
  • 不定比化合物半導体とショットキー接合
  • 炭素材料と導電助材
  • 正極活物質としてのセラミックス材料
  • 活物質・集電体・電解液－ダングリングボンド－
  • セラミックススラリーとコロイド溶液
  • 活物質、電解液、導電助剤の三相界面
• 0009.👨‍🏫金属材料～負極活物質と集電体の働き～
  • 集電体としての金属材料（アルミニウム、銅、ニッケル、チタンなど）
  • タブリード・ケース・ラミネート・その他の金属材料
  • 負極活物質と負極材料
  • アルミニウムの電流電位曲線
  • 負極活物質としての金属材料（亜鉛、リチウム、鉛）
• 0010.👨‍🏫有機材料～リチウム電池の電解液～
  • 有機電解液はなぜフルーツの香りがするか？
• 0011.👨‍🏫高分子材料～リチウム電池のバインダーやセパレータの働き～
  • 導電性高分子とＭＩＳショットキーバリア
  • 電池のバインダーの選び方
  • セパレータについて
• 0012.👨‍🏫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～
  • 活物質と導電助剤の配合比
  • 合剤の分散とスラリーの作成―濡れ、解砕、安定化―
  • スラリーの塗布と乾燥
  • パーコレーション
  • ナビエ・ストークス
• 0013.👨‍🏫サイクリックボルタンメトリーによる電池やキャパシタの評価
  • コンダクトメトリー
  • ファンクションジェネレータとポテンショスタット
• 0014.👨‍🏫電池の評価法～交流インピーダンス法
  • オシロスコープによる波形の確認
  • 電気抵抗と導電率
  • 静電容量と誘電率
  • ボードプロットとコールコールプロット（ナイキストプロット）
  • 交流と直流
  • 等価回路
  • 過渡応答（緩和特性）―時間領域―
• 0015.👨‍🏫電池やキャパシタのマネジメント～ＢＭＳやスマートグリッド～
• 0099.👨‍🏫エネルギー変換化学特論＿履歴
  • 【２００７年（平成１９）エネ変】
  • 【２００９年（平成２１）エネ変】
  • 【２００５年（平成１７）エネ変】
  • 【２０１１年（平成２３）エネ変】
  • 【２０１３年（平成２５）エネ変】
• 0099.👨‍🏫課題学習
  • 直列につないだ豆電球の点灯順序
  • エネルギー変換のいろいろ
  • 電極の呼び方― アノードとカソード―
  • 電極の呼び方―プラスとマイナス―

✍演習・💯報告書・申請

• 61.■総まとめ

関連ＵＲＬ

• (1) . WebClass. . https://ecsylms1.kj.yamagata-u.ac.jp/webclass/login.php?group_id=1356307, (参照1899-12-30).
• (2) . 講義ノート. . https://ecsylms1.kj.yamagata-u.ac.jp/webclass/login.php?id=aa275c0e46c33bc231739cd586bf89d4&page=1', (参照1899-12-30).
• (3) . 学生実験チュートリアル. . https://ecsylms1.kj.yamagata-u.ac.jp/webclass/login.php?id=a5ccc8441922ffbe0a28d093049dd038&page=1, (参照1899-12-30).
• (4) . C1. . /amenity/~host/yz/c1/Education/Energy.htm, (参照1899-12-30).
• (5) . https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/56307/56307.asp. . https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/Public/56307/56307.asp, (参照1899-12-30).

概要

ギブス自由エネルギー G 〔J〕

エネルギー変換化学¹⁾

エネルギー変換化学特論²⁾

第１講　エネルギーの種類と物質

第２講　電気エネルギーと物質～電池の系譜～

第３講　水の安定領域と過電圧

第４講　リチウムイオン二次電池の構造

第５講　セラミックス材料～正極活物質と導電助材の働き～

第６講　金属材料～リチウム電池のアルミ集電体の働き～

第７講　有機材料～リチウム電池の有機電解液の働き～

第８講　高分子材料～リチウム電池のバインダーやセパレータの働き～

第９講　電池の評価法～充放電曲線とサイクリックボルタモグラム～

【テキスト】

アトキンス物理化学要論　第５版（目次）³⁾

最新工業化学―持続的社会に向けて―, ⁴⁾

【参考書】

現代物理化学序説（目次）⁵⁾

分子軌道法（目次）⁶⁾

アトキンス物理化学要論（目次）第４版⁷⁾

• (1) エネルギー変換化学,精密応用化学専修コース（Ｈ１６）,etc,物質化学工学科,山形大学
  立花　和宏,シラバス-山形大学, (2011).
• (2) エネルギー変換化学特論,物質工学専攻（博士前期課程）,etc,物質化学工学科,山形大学大学院
  立花　和宏,シラバス-東北大学大学院, (2011).
• (3) P. W. Atkins [著]/千原秀昭, 稲葉章訳. アトキンス物理化学要論　第５版. 東京化学同人, 1998. .
• (4) 野村正勝・鈴鹿輝男. 最新工業化学―持続的社会に向けて―. 講談社サイエンティフィク, 2004. .
• (5) 井上 勝也 著. 現代物理化学序説 改訂版. 培風館, 198. .
• (6) 広田穣著. 分子軌道法. 裳華房, 1999. .
• (7) P. W. Atkins [著]/千原秀昭, 稲葉章訳. 物理化学要論. 東京化学同人, 1998. .

参考文献( 書籍 ・雑誌 ・URL )

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