大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。
A.①この講義ではエネルギーと電池について学びました。現代のあるエネルギーのうち太陽光や風力・水力・地力は再生可能エネルギーと分類され、石炭や原子力はこれに当てはまらないエネルギーと学びました。また、はずみ車(フライホイール)は慣性力によって可動していると知りました。電池について、電池の三要素は電子を受け取るアノード、電子を渡すカソード、電解質でありこれらによって構成されているとわかりました。例えばアルカリマンガン乾電池のカソードは酸化マンガンであり、アノードは亜鉛、電解質は水酸化ナトリウムもしくは水酸化カリ
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A.エネルギー変換について学んだ。地震の影響もあり原子力発電がよいとされない現在、再生可能エネルギーの存在が必要不可欠になっている。再生可能エネルギーには太陽光発電、風力発電、地熱発電などがある。しかし、環境などによって発電量に変動があり、原子力ほどの爆発的な発電はできない。重量エネルギー密度はWh/kg,体積エネルギー密度はWh/Lで表される。電気エネルギーはE×FでEは示強性.Fは示量性である。フライホイールは遠心力によって回転運動を円滑に進める部品である。電池はアノード,カソード,電解質によって構成され
A.LCCM住宅(ライフ・サイクル・カーボン・マイナス住宅)とは、ZEH(ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス)よりさらに省CO2化を進めた先導的な脱炭素化住宅で建設時、運用時、廃棄時において出来るだけ省CO2に取り組みさらに太陽光発電などを利用した再生可能エネルギーの創出により住宅建設時のCO2排出量も含めライフサイクルを通じてのCO2の収支をマイナスにする住宅である。電池から電流を取り出すことを放電と言います。 充電できる電池を二次電池または蓄電池と言います。 正極活物質には金属酸化物を、 負極活物質 に亜
A.①LCCM住宅とは、ZEHよりさらに省CO2化を進めた先導的な脱炭素化住宅で、建設時、運用時、廃棄時において出来るだけ省CO2に取り組み、さらに太陽光発電などを利用した再生可能エネルギーの創出により、住宅建設時のCO2排出量も含めライフサイクルを通じてのCO2の収支をマイナスにする住宅である。V2Hとは、電気自動車の電池を、住宅の電池にリユースすることを言う。電気自動車の電池容量は、40kWh程度とすれば、住宅の電池10kWhの4世帯分に相当する。しかし安全にリユースするには、バッテリーのインスペクション
A.①電池の三要素はカソード、アノード、電解質であり、 電池でエネルギーをためることができる原理は起電力×Ah=Whの式から分かる。エネルギー密度を大きくするためには水素過電圧を大きくする必要があり、Zn等が電極として使われる理由となる。 また、電気E=FEの式から、起電力を大きい方が電気エネルギーがたまりやすいことが分かる。 電解質には特にKOHが適している。イオンになりやすく、速いために大電流を起こすことができる。 また、KOHは低温で凝固点降下で凍らなくなるという点が利点である。 ②演題:
A.【講義の再話】 電気エネルギーは電池に蓄えることができる。また、電気をためることができる電池のことを蓄電池という。電気エネルギーは電圧×電気量である。理想的なコンデンサでは、電圧は電気量で比例し、比例定数は静電容量である。理想的な電池は、電圧委が一定であり、静電容量は無限である。また、電池の起電力は化学ポテンシャル÷電子のモル数である。起電力は物質同士が接触した時に反応の起きやすさで決まるのである。 【発表の要旨】 演題 市販の電池の最大エネルギー密度を見積ろう グループ名をかくのを忘れました
A.①第13回のエネルギー工学の講義では、今まで何度か話題に出たエネルギーの種類の復習をした。エネルギーには、運動エネルギー、熱エネルギー、光エネルギー、電気エネルギー、化学エネルギーの5つの種類がある。(原子エネルギーを含めるときもある。)今回の講義では、この中の光エネルギーについて着目し、化学発光という言葉を学んだ。化学発光の中でも、蛍光は光エネルギーで励起されたもので、ホタルやルミノールは化学エネルギーを利用したものである。 ②題材:市販の電池の最大エネルギー密度を見積ろう、共著者:石岡桜、宮原杏奈、
A.エネルギー変換の例には、発電所での化学エネルギーを電気エネルギーに変換するプロセスや、太陽光発電での光エネルギーを電気エネルギーに変換する技術がある。エネルギー変換の効率や方法は、技術の進歩や環境への配慮に応じて進化しており、よりクリーンで持続可能なエネルギー利用が求められている。LCC住宅は、フランスの建築家ル・コルビュジエによって設計された住宅モデルであり、モダニズム建築の代表例である。LCC住宅は、エネルギー効率を考慮した設計が特徴であり、以下の要素がエネルギー管理に寄与している。 柱式構造:建物
A.エネルギーには電池が関係している。この電池は化学えなるぎーを電気エネルギーに変換するデバイスである。このエネルギーは電圧×電気量で電気エネルギーはもとめられる。理想的なコンデンサ(キャパシタ)では、電圧は電気量に比例する。 その比例計数が静電容量です。 理想的な電池では、電圧は一定です。なので静電容量は∞です。 実際の電池では、電池の起電力が、正極、負極の、活物質の残量モル数で 変化するということを学んだ。電池には種類があり、リチウムイオン電池、アルカリマンガン電池がある。 今回のグループワークについて
A.①第十三回の講義では、再生可能エネルギーと電池の基本について学びました。再生可能エネルギーには太陽光、風力、水力、地熱などがあり、これらは天候に左右されるため安定供給には課題があります。一方、石炭は限りある資源で、原子力はその危険性からデメリットが大きいとされています。電池の基本的な構成要素にはカソード、アノード、電解質があり、例えばアルカリマンガン乾電池ではカソードに二酸化マンガン、アノードに亜鉛、電解質に水酸化カリウムまたは水酸化ナトリウムが使われます。電池は電気エネルギーと化学エネルギーの変換装置で
A.再生可能エネルギーとして太陽光や水力、風力、地力などがあるが、これらは天候に左右されるため、電力を安定供給するにはエネルギーをためておく必要がある。原子力は他の影響を受けず、安定してエネルギーを供給できる。 電池の三要素は、アノード・電解質・カソードである。 アルカリマンガン乾電池はZn|KOH|MnO2である。水酸化カリウムは安価で水によく溶ける上に電離度が高いためよく使われる。電気エネルギーと化学エネルギーを充電と放電で行き来する。 グループワークでは、円筒形二酸化マンガンリチウム電池のエネルギ
A.① 講義の再話としてはエネルギー変換と化学、一次電池と二次電池について学んだ。電池は化学エネルギーから電気エネルギーに変換するデバイスである。電気エネルギーは電圧×電気量で求められる。また、電気量はファラデー定数×物質量×電子のモル数で求められる。電池の起電力は化学ポテンシャル÷電気のモル数で求められることがわかった。 ② グループ名:なし 共著者:渡部凛玖 今井皇希 畠平青 安藤丈翔 教科書からコイン型二酸化マンガンリチウム電池を選び、重量エネルギー密度と体積エネルギー密度を求めた。 重
A.① 電池の3要素 アノードカソード電解液、アルカリマンガン電池の三要素は何か、 ② 市販の電池の最大エネルギー密度を見積もろうというテーマでグループワークを行った。私たちの班ではニッケルカドミウム電池について調べた。ニッケルカドミウム電池の形は長方形で寸法は24×10^-3、148×10^-3、幅は32×10^-3であり、重量は45g、6Ah×1.35V、8.1/45g=0.18wh/g、712.63wh/?という結果が出た。 ③ 電池について調べた。ボルタ電池はイタリアの物理学者のVolta氏が発明
A.①講義の再話 最初に、再生可能エネルギーについて学んだ。再生可能エネルギーは、太陽光、風、地熱、水力などがあるが、天候に左右され、エネルギー量が安定しないため、対策が必要である。また、電池の3大要素は、アノード、カソード、電解液である。ここでは、アルカリマンガン乾電池について授業が進められた。マンガン乾電池は、棒状の正極材を負極材で覆った構造になっているが、アルカリ乾電池は亜鉛粉末の負極材を、二酸化マンガンと黒鉛による正極材で覆うという、正反対の構造になっている。また、電解液には「水酸化カリウム」を使
A.①エネルギー生産において、天候に左右される太陽光・風力・水力、福島原発事故で危険性が広まった原子力、環境に影響が出る化石燃料があることを学んだ。また、アノード、カソード、電解質の3つの形態が電池の3要素であることを学んだ。 ②市販の電池について調べた。 ③
A. 再生可能エネルギーは、太陽光、風力、水力、地熱、原子力などがあるが、太陽光、風力、水力は天候に発電量を大きく左右されてしまう欠点がある。また、太陽光パネルは製造コストも、リサイクルコストも大きいため、それらの欠点を理解したうえで利用しなければならない。電池は、化学エネルギーと電気エネルギーの相互変換を行うもので、充電は電解合成によって、電気エネルギーから化学エネルギーへと変換している。電池の容量は起電力と物質量の席によって求められるので、起電力が大きいほど、電池の容量は大きくなる。 田牧・石川・
A. 授業では再生可能エネルギー(太陽光、風力、水力、地熱)と原子力について学びました。電池の三要素(アノード、カソード、電解質)、充電の化学反応、マンガン電池の材料、電解質のKOHの分解電圧(1.5V)とエネルギー密度の概念も学びました。また、電池の有害物質、禁水性物質、極性溶媒、固相反応についても触れました。 酸化マンガン(Ⅳ)と亜鉛を用いた電池の重量エネルギー密度の上限を求めます。ファラデー定数26801.5mAh/molを使い、1モルの電子を出すのに必要な活物質総重量119.635gから理論容量2
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A.①電池の三要素は、アノード、カソード、電解質である。 アルカリマンガン電池のアノードは、カソードは二酸化マンガン、電解質は水酸化カリウムである。水酸化カリウムが選ばれる理由は、大電流、低温特性を持つからである。低温特性とは、水溶液に塩を溶かすと、モル凝固点降下(モル数が多ければ多いほど凝固点が降下する)の原理で凍らなくなることである。よって電解質として機能できる。 ② 我々のグループでは、円筒型アルカリマンガン電池を選択した。 計算をした結果、重量エネルギー密度は8046mWh、体積エネルギー密度は1
A.エネルギー変換と化学の一次電池と二次電池について学んだ。「一次電池」とは、一度完全に放電してしまったら捨ててしまうことになる、使い切りのタイプのことをいう。 これに対して、充電して繰り返し使えるものが「二次電池」である。 以前は、二次電池は少し特殊な用途に使われていたが、ここ10年ほどの間でノートパソコンや携帯電話、デジタルカメラなどが普及したことにより、とても身近なものになった。今現在、エネルギーとネットが確実につながりつつある状況である。電池が物質とエネルギーを橋渡しするものとするのなら、ネットは情報
A.①再生可能エネルギーについて、太陽光、風力、水力、地力発電がある。これらは天候に左右されやすい。原子力発電ははずみ車(フライホイール)はまわすことで保存力で発電する方法である。電池も注目されており、3要素は正極、負極、電解質である。化学反応を伴い化学エネルギーから電気エネルギーへ変換するのが電池である。充電では電気分解で新しい物質を作っている。あの電解質が低温で使える理由は、水溶液に塩を溶かすと凝固点が下がるから。水溶液中でイオンが電気を運ぶ。アノードでは亜鉛が使われる。これは腐食されにくいからである。
A.①[講義の再話] 13回目の講義では、化学エネルギーと電気エネルギーの変換について学びました。化学エネルギーから電気エネルギーへの変換には電池が用いられ、電気エネルギーから化学エネルギーへの変換には電気分解が用いられる。電池の要素としてカソード、アノード、電解質があり、アルカリマンガン電池の場合はカソードが酸化マンガン、アノードが亜鉛、電解質が水酸化カリウムとなっている。また、逆反応などによって電気分解を行い、電気エネルギーから化学エネルギーに再度変換することが出来る電池は2次電池と呼ばれる。 ②[発
A. LCCM住宅(ライフ・サイクル・カーボン・マイナス住宅)とは、ZEH(ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス)よりさらに省CO2化を進めた先導的な脱炭素化住宅で、建設時、運用時、廃棄時において出来るだけ省CO2に取り組み、さらに太陽光発電などを利用した再生可能エネルギーの創出により、住宅建設時のCO2排出量も含めライフサイクルを通じてのCO2の収支をマイナスにする住宅である。 エネルギー変換とは、エネルギーが一つの形から別の形に変わることです。例えば、太陽の光が水を蒸発させたり、自転車のペダルがライトを点
A.①電池の3要素はアノード、カソード、電解質である。マンガン電池のアノードは亜鉛、カソードは二酸化マンガン、電解質は水酸化カリウムである。また、水酸化カリウムは水に溶かすとほぼ電離するため用いられる。 ②演題は「市販の電池の最大エネルギー密度を見積もろう」であり、グループ名はなし、メンバーは渡部 凛玖 今井 皇希 畠平 青 安藤 丈翔で行った。 コイン型二酸化マンガンリチウム電池を選んだ。直径は16mm、高さ2mm、質量1.3g、電圧3V、標準容量80mAh、標準放電電流0.1mA、作用温度範囲-20~
A.① 実用電池と呼ばれるもののほとんどが、 正極活物質には金属酸化物を、 負極活物質 に亜鉛を用いていること、電解液には アルカリ溶液(KOH)を用いること、 電池の名称に正極活物質の金属名を利用していることが多いことがわかる。 ② 共著者堀尾定一朗、磯亮我 ペーパーライント方式乾電池ペーパーラインド方式乾電池の構造 ペーパーラインド方式乾電池は、次のような構造を持っている 1. 外装缶: 電池の外側を覆う金属缶で、電池の強度を保持します。 2. 負極(アノード): 通常は亜鉛缶で、亜
A.①講義の再話 本講義では示強因子、示量因子について学習した。電気エネルギー=E(示強因子)×F(示量因子)Fは物質量に比例する。物質量が多いと重くなるし、嵩張る。これはいわゆるエネルギー密度に比例する。電池の性能を上げるためにはエネルギー密度を高める必要がある。 ②発表要旨 テーマは市販の電池の最大エネルギー密度を見積もろうである。共同出演者は熊坂ゆな、山本佳織、佐藤れなである。役割は調査を行った。市販の電池の最大エネルギー密度を見積もった。円筒型リチウムイオン電池についた考えた。コバルト酸リチウム
A.①電池についてより詳しく学びました。まず蓄電池とは電気エネルギーをためることのできる電池です。現在、再生エネルギーは太陽光、水力、風力、地熱などさまざまなエネルギーがありますがこれらはどれも維持費が多くかかるものや、天候に左右されてしまう物などさまざまです。 ②コイン型二酸化マンガンリチウム電池は、高いエネルギー密度と安定した放電特性を持ち、長期間の使用に適しています。コイン型二酸化マンガンリチウム電池は多くの用途で使用されています。例えば、IoTセンサー、ウェアラブルデバイス、医療用温度計やアクティ
A.?【講義の再話】 再生可能エネルギーを用いた発電として、太陽光発電と風力発電、水力発電、地熱発電、原子力発電がある。ベストセラーは現在最も売れている物であり、ロングセラーはずっと売れている物である。そして、化学系学生はロングセラーの製品を作る必要がある。マンガン電池はカソード材料に二酸化マンガンを使用し、アノード素材には亜鉛を使用している。また、電解質には水酸化カリウムを使用している。 ②【発表の要旨】 私達の班はアルカリマンガ電池について調べた。アルカリマンガン電池の例として、商品名がアルカリ乾
A. この講義では、エネルギー変換の基本概念と、一次電池および二次電池の違いについて学びました。一次電池は、化学エネルギーを電気エネルギーに変換する使い捨て電池で、使用後は再充電できません。一方、二次電池は再充電可能な電池で、使用中に化学反応を逆転させることで再びエネルギーを蓄えることができます。講義では、各電池の構造、動作原理、利点と限界が説明され、実際の応用例についても触れられました。 演題:エネルギー密度、グループ名:犬、共著者名:富永陽紀(概念化)、大石、大木、須田。円筒型二酸化マンガンリチウム電
A.講義の再話 はじめにエネルギー生産についての話があり、エネルギーを生産するにはさまざまな方法があり、天候に左右される太陽光、風力、水力に対し、危険度が大きい原子力、環境に影響が出る化石燃料が存在する。また、電池の3要素についても学び、アノード、カソード、電解質の3つの形態があることを知った。 発表の要旨 アルカリマンガン乾電池について調べた。この乾電池は円筒型であり、単1系?単6系まである。一般的によく見る乾電池はこれであり、リモコンやライトなどより多くの日常製品に使用されている。公称電圧は1.5V
A.今回の講義では最初に何度も説明されきたエネルギーとエネルギーの式についての復習をした。そして電池の三要素であるアノード、カソード、電解質の確認もした。また化学エネルギーから電気エネルギーへと変換する化学電池の仕組みについても学んだ。 今回のグループワークではコイン型二酸化マンガンリチウム電池を取り上げ、調査をおこなった。コイン型二酸化マンガンリチウム電池は負極にリチウム、正極に二酸化マンガンが使われている。スペックでは直径が16mmで高さが2mm、質量が1.3g、標準容量が80mAhであり、温度が-
A.①再話 電気量と比例するのは物質量である。重量エネルギー密度と体積エネルギー密度を二つ合わせてエネルギー密度という。 ②グループワーク ペーパーラインド方式乾電池を選んだ。EMDタイプ3型である。グラフィカルアブストラクトに示した。 ③復習 リチウムイオン電池について調べた。リチウムイオン電池とは、充電することで繰り返し使うことのできる電池である。電荷をもったリチウムイオンがプラス極をマイナス極の間を行き来して充電、放電をする。リチウムイオンは液体や固体の中を動きやすい性質を持っている。多
A.①再話 電気は貯めておくことが難しい。そのため需要に合わせて発電を行う。その観点では原子力発電は人間の意図したタイミングで発電することが容易であるため非常に良い。 電池は化学エネルギーを電気エネルギーに変換するアイテムであり、逆に電気エネルギーを化学エネルギーに変換するのは電気分解である。 これを利用し、電気を何度も貯められる二次電池がある。一次電池は一度化学反応が起こらなくなると捨てるしかないが、二次電池は充電が可能で繰り返し使用することが可能である。 ②発表の要旨 私たちのグループは
A.①再生可能エネルギーは、太陽光、風力、水力、地熱などがありますがどれも天候に左右されるものです。エネルギーを貯める方法としては、フライホイールや水力発電のように水を貯めることなどがあります。 電池のアノードカソード、電解液はどのように選択されているのでしょうか。例としてアルカリマンガン電池を挙げると、電解液である水酸化カリウムは100パーセント近く電離したくさん溶けることが出来ます。よって大電流を流すことができ、低温でつかうことも可能になるのです。 ②グループ名は「ボタン電池」で、役職は12の可視化V
A.エネルギーと ネットがつながりつつある。 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ある。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ある。V2Hとは、 電気自動車の電池を、 住宅の電池(ESS)にリユース することである。 電気自動車の 電池容量は、 40kWh程度とすれば、住宅の電池10kWhの4世帯分に相当する。 この授業での発表用紙の演題は鉛蓄電池の最大エネルギー密度について調べた。鉛蓄電池の長さは151mmで
A.①エネルギーについて学習しました。中でもエネルギーを蓄積する電池の電気エネルギーについて学習しました。電池エネルギーというものは電圧と電気量の積であり、光や熱、運動エネルギーに変換することができます。講義では、化学反応を用いた化学エネルギー、化学電池による電気エネルギーの生成について学習しました。 ②グループワークでは教科書からコイン型二酸化マンガンリチウム電池を選び、重量エネルギー密度と体積エネルギー密度を求めました。 チーム名:なし 共著者名:渡部凛玖 今井皇希 畠平青 安藤丈翔 まず、重量エ
A.① 電気化学系の三要素は、アノード、カソード、電解質であると分かりました。例えばアルカリマンガン乾電池では、アノードが亜鉛、カソードが二酸化マンガン、電解質が水酸化カリウムや水酸化ナトリウム(強アルカリ)であると分かりました。アノードの選択は腐食を考えなければならず、腐食を考える時には電位pH図が大事であると分かりました。電気エネルギーは、電圧が高い方がエネルギーが溜まりやすいことも学びました。 ②演習では、私たちのグループは円筒型アルカリマンガン電池を選びました。電圧は1.5V、寸法はφ14.5×
A.電気はためておくことができないため需要に合わせて発電するしかない。一方、電池は電気エネルギーを化学エネルギーとして保存しておくことができる。電池の3要素はアノード・カソード・電解質である。アルカリマンガン電池は正極に二酸化マンガン、負極に亜鉛を用い、電解質に濃厚な水酸化カリウムか水酸化ナトリウム水溶液を用いる。電解質の中のイオンを増やすことで大電流を可能にし、凝固点降下により低温でも扱うことができる。1.6Vで動作する電池にしているが、それは電圧が高いほうが電気量をためやすいからである。電気エネルギーは(
A. 孔食には塩化物イオンが使われることが分かった。塩化物イオンを含む水溶液中におかれたステンレス鋼は結晶粒界や不純物として含まれるMnSなどの介在物の周囲で不導体酸化被膜が弱くなる。また、孔食部が行われている自由表面に向かって溶液中を正の電流を流す必要があり、塩化物イオンの流入が起こるため、の横行な塩化物イオン溶液中では不導態化が起こりにくくなる。 演題は市販の電池の最大エネルギー密度を見積もろうであり、グループ名はボタン電池であり、グループに属する人は高橋加奈子、松本凛、五十嵐千紘、赤池佳音、高橋
A. この講義では電気エネルギーは電圧と電気量の積で表されることを学んだ。理想的なコンデンサでは、電圧は電気量に比例し、その比例計数は静電容量であることを学んだ。次に電気量はファラデー定数と物質量と電子のモル数の積で表されることを学んだ。ファラデー定数の用途としては計測電流、電池容量、電解生産量があることを学んだ。次に電池の起電力は化学ポテンシャルを電子のモル数で割った値で表されることを学んだ。 発表ではアルカリマンガン乾電池を選び、形質、性質について調べて発表した。アルカリマンガン乾電池は円筒形で単1~
A.エネルギーとネットは互いにつながりつつあり、電池が物質とエネルギーを橋渡しするのに対し、ネットは情報を橋渡しするものである。情報網と電力網を統合したスマートグリッド構想が進んでおり、これにより限りある資源を賢く使う時代が到来している。スマートグリッドは、エネルギーの効率的な管理と配分を実現し、持続可能なエネルギー利用を目指す取り組みである。 発表ではアルカリマンガン乾電池の最大エネルギー密度について調べた。一般的に約300Wh/kg程度である。この高いエネルギー密度は、長時間の持続的な電力供給が求められ
A.①水銀はやばい。V(起電力)とAh(アンペア時)の掛け算でエネルギー密度を計算できる。Wh/kgは重量エネルギー密度、Wh/Lは体積エネルギー密度。固相反応というものがある。 ②空気電池を選びました。空気と亜鉛が含まれており、その密度は7.133g/cm^3、モル体積は9.16cm^3/Lになりました。また電池の体積は補聴器などに使われる電池の場合176.46mm^3なので、それとモル体積より1.93*10^(-5)/molになりました。次にアンペア時を26801*1.93*10^(-5)より求め0.5
A.①電池3要素(カソードアノード電解質)について学習しました。これは、めっきの基本プロセスである。電解液は、溶媒(水など)に金属イオン(例えば、Cu^2+ や Ni^2+)が溶けた溶液である。これにより、金属イオンが電解液中を自由に移動できるようになる。ここで電極のカソード (陰極)は、 めっきされる対象物(基材)である。これは負極として機能し、電流が流れると電子を供給する。そしてこれは、3600Ahとなる。電気エネルギーはE×Fで表すことができる。また、リチウム電池は水に弱いため、これは、極性溶媒を用いる
A.①【講義の再話】 電池の3要素は、アノード、電解質、カソードである。電気分解は電気エネルギーを化学エネルギーにする。電解合成(充電)は、化学エネルギーを電気エネルギーにする。電解液に水酸化カリウムをよく使う理由として、モル凝固点降下を起こしてよく溶ける、大電流が起きるなどの理由がある。電池は、水が分解してしまうため1.23V以上出せない。しかし、さまざまな工夫により、高い電圧を出せるようにしている。(Wh/kg)を重量エネルギー密度、(Wh/V)を体積エネルギー密度という。 ②【発表の要旨】 「市販
A.【講義の再話】 一次電池と二次電池は、エネルギー貯蔵の形式が異なっている。一次電池は使い捨て型で、一度使用すると化学反応が進行し、電池は再充電できない。代表的なものに、アルカリ乾電池やリチウム電池がある。二次電池は充電可能で、電池内の化学反応を逆転させることで再利用できる。代表例として、リチウムイオン電池や鉛蓄電池があり、スマートフォンや電動車両などに広く使われている。一次電池は即時使用に便利であるが、二次電池は長期的なコスト削減と環境負荷軽減に寄与している。 【発表の要旨】 グループワークにおいて
A.①再生可能エネルギーとは何か。太陽光や風力、水力、地熱などである。これらと対を成すエネルギーとしては原子力や石炭が挙げられる。石炭などは資源に限りがあり、環境に負荷をかける点がデメリットであるが、再生可能エネルギーは天候に左右されることや発電量が少ないという点がデメリットである。現代では、情報網と電力網を合わせたスマートグリッド構想が進んでおり、有限の資源を賢く使う時代が始まっている。 ②平常演習として、市販の電池の具体的な形式を調べた。円筒型アルカリマンガン電池を選び、その形式について調べた。電圧は3
A.①電池の三要素とはなんでしょうか。それはカソード、アノード、電解質です。電池は化学エネルギーを電気エネルギーに変換し、電気分解は電気エネルギーを化学エネルギーに変換します。アルカリマンガン乾電池はアノードに亜鉛、カソードに二酸化マンガン、電解質に水酸化カリウムを使います。重量エネルギー密度と体積エネルギー密度というものがあります。電気エネルギーは電圧と電気量の積ですが、電気量は物質量に比例しているため、電気量を増やそうとして物質量を大きくすると電池が重く、嵩張るようになってしまいます。 ②「ボタン形アル
A.Panasonicのコイン型リチウム電池CR2032の電流密度について調べた。 アノードは二酸化マンガン、カソードはリチウム、液は有機溶媒にリチウム塩を溶解させたものが用いられている。 電圧、寸法、質量などの条件は図のようになり、計算から、体積エネルギー密度は6.0×106W/m3と求められた。
A.①エネルギー変換と化学、一次電池と二次電池については学んだ。電気エネルギーは電圧に電気量をかけたものである。これは理想的なコンデンサにおいて考えられている。電気量を横軸に取り、電圧を縦軸に取ったときのグラフは比例定数が存在し、それは、静電容量を示している。また、電気量は、ファラデー定数と物質量と電子のモル数をかけて計算することができると言うことがわかった。 ②グループワークでは、市販の電池の最大エネルギー密度を見積もった。市販の電池として円筒型リチウム電池を選んだ。円筒型リチウム電池の図書き、リチウム電
A.①電池は物質とエネルギーを橋渡しする役割を果たし、ネットワークは情報を橋渡しします。現在、情報網と電力網を組み合わせたスマートグリッド構想が現れ始め、限られた資源を賢く利用することが求められてきています。そのためCO2の収支をマイナスにするLCCM住宅といった持続可能な社会を実現するための活動に注目が集まっています。 ②【演題】:市販の電池の最大エネルギーを見積もろう【グループ名】:energy【共著者名】:松下千聖、後藤優之介、中村建匠、鈴木佑涼、佐藤雄斗、大石珠生【発表要旨】:リチウムイオン電池は4
A.【講義の再話】 LCCM住宅とは、ライフ・サイクル・カーボン・マイナス住宅の略称であり、ライフサイクルを通じてCO2の収支をマイナスにする住宅のことをさします。 【発表の要旨】 演題:市販の電池の最大エネルギー密度を見積もろう グループ名:グループZ 共著者名:古川希、宮下恵、小笠原嵩、吉中伊武希、小室佳菜、山野凛、北山桃那 役割:調査 ボタン型アルカリマンガン電池のLR41を選びました。電圧1.5V、寸法約φ7.9×3.6mm、質量約0.6g(1個あたり)とあり、正極活物質は、酸化マン
A. 13回目の授業では電池について学んだ。アルカリマンガン乾電池ではカソードに二酸化マンガン、アノードに亜鉛、電解質に水酸化カリウム(導電性が高い)を用いていて、KOH1Lに10mol溶けて、モル凝固点降下によって凍らなくなる。よって-10℃でも凍らなくなると言うことを学んだ。また、ほとんど電離するので効率がとても高い。重いと不便だからWh/gで重量エネルギー密度という単位で計算すし、大きいと不便なのでWh/Lは体積エネルギー密度で計算するということを学んだ。この2つをエネルギー密度という。亜鉛は密度が小さ
A.①講義の再話 講義では再生可能エネルギーについて講義され、再生可能エネルギーには太陽エネルギー、風力エネルギー、水力エネルギーなどがある。しかしこれらはECOではあるが天候によって左右されやすくコストもかかるため懸念されている。電池の3要素はアノード、カソード、電解液であり、この3つ合わせてセルと読んでいる。アルカリマンガン乾電池についてはマンガン乾電池は棒状の正極剤を負極材でおおった構造になっているがアルカリ乾電池は亜鉛粉末の負極剤を二酸化マンガンと黒鉛による正極材で覆うという正反対の構造を取り電解液
A.①第13回目の講義ではエネルギーの変換について学びました。理想的なコンデンサ(キャパシタ)では、電圧は電気量に比例します。 その比例計数が静電容量です。 理想的な電池では、電圧は一定です。なので静電容量は∞です。 実際の電池では、電池の起電力が、正極、負極の、活物質の残量モル数で 変化します。実用電池と呼ばれるもののほとんどが、 正極活物質には金属酸化物を、 負極活物質 に亜鉛を用いていること、電解液には アルカリ溶液(KOH)を用いること、 電池の名称に正極活物質の金属名を利用していることなどがわかる。
A.1.講義の再話 電池の3要素について学んだ。アノード、カソード、電解質がそれである。アルカリマンガン乾電池には亜鉛がアノードとして、酸化マンガンがカソードとして、水酸化カリウムが電解質として使われている。電池は化学エネルギーを電気エネルギーに変え、電気として使うことができる。電気エネルギーは電気量と電圧によって求められる。 一次電池とは電気エネルギーが無くなるともう使えなくなってしまう。二次電池は充電が可能な電池のことである。 エネルギーについて学んだ。再生可能エネルギーには、太陽光発電、風力発電、
A.①電池の三要素とはアノード、カソード、電解液のこといいます。化学エネルギーを電解合成、電気合成すると、電気エネルギーになり、電気エネルギーを化学エネルギーにする際に電池を使います。つまり化学反応を伴うのです。亜鉛はアルカリ溶液中で不導態を形成し腐食を防止することができます。水溶液に縁をたくさん溶かすと凝固点降下が起きるため、たくさん溶ける水酸化カリウムなどがよく使われます。 ②演題:市販の電池の最大エネルギー密度を見積ろう、グループ名:ももちゃんず、メンバー:川村和佳子・市井桃子・堀江優花・相内彩果、自
A. 二次電池の歴史について少し触れよう。ダニエル電池が発明されてから約20年後の1859年にフランスのプランテは人類で初めて鉛蓄電池を発明し、はじめて二次電池を発明したといわれている。その40年後にニッケルカドミウム電池が発明され、その後環境にやさしいニッケル水素電池が開発された。そうして日本の研究チームが開発したリチウムイオン電池によってエネルギー密度が大幅に向上し、二次電池の小型・軽量化が実現した。 市販で売られているリチウムイオン電池の最大エネルギー密度を計測した。リチウムイオン電池の重量は約44
A.講義の再話 エネルギー変換と化学ー一次電池と二次電池では、まず電池について学んだ。電池の要素としてアノードとカソード、電解質が必要だと学んだ。これをセルと呼ぶことも過去に学んだ。アルカリマンガン乾電池について考える。アルカリマンガン乾電池は負極がZnの亜鉛、正極がMnO2の酸化マンガン、電解液として水酸化カリウム溶液が用いられる。マンガン乾電池を考えた場合、負極がなぜ亜鉛になるのかは、亜鉛は比較的安価であり、また起電力も大きくすることが出来るようになるため用いられている。また、低温でも用いられるように、
A. 一次電池は、放電後に再充電が不可能な電池である。化学反応によって電気エネルギーを生成し、使い切ると廃棄する必要がある。、アルカリ乾電池やリチウム電池がある。これらは長期間の保管が可能で、リモコンや時計、懐中電灯など、低消費電力の機器に使用される。二次電池は、放電後に再充電が可能な電池である。内部の化学反応を逆転させることで再利用できる。鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池がある。これらは高いエネルギー密度と長寿命を持ち、スマートフォン、ノートパソコン、電動工具、電気自動車など、様々な機器に使用
A.
A.①はずみ車(フライホイール)とは、動力を伝える回転軸に取り付ける重い車のことだと知った。また、電池の三要素が「アノード」「カソード」「電解質」で成り立っていることを再認識した。リチウム電池の利点として軽さと最大電力の強さが関わっていることを知った。 ②ワークショップでは、市販の電池の最大エネルギー密度を見積もりをした。我々の班はリチウムイオン電池の見積もりを行った。 ③アルカリマンガン電池のアノードは二酸化マンガンと黒鉛で、カソードは亜鉛粉末で、電解質は水酸化カリウムだと知った。それぞれ使われている理
A.①第13回の講義では、実用化されている電池について学びました。まず、一次乾電池であるマンガン乾電池は負極活物質としてZn、電解質にはZnCl2溶液が用いられていることがわかりました。また、アルカリマンガン電池は正極、負極の活物質はマンガン乾電池と同様であるものの、電解質としてKOHまたはNaOHが用いられていることがわかりました。さらに、KOHやNaOHは溶液中でほとんどが電離し、かつ溶解度が大きいために電解質として活用されるということを理解できました。 ②授業時間内の発表では、ペーパーラインド方式乾電
A. 情報が発達した現代ではエネルギーとネットがつながりつつある。電池が物質とエネルギーを橋渡しするものだとすると、ネットはエネルギーと情報を橋渡しするものである。V2Hとは電気自動車の電池を住宅の電池(ESS)にリユースすることである。電気自動車の電池容量は40kWh程度とすれば、住宅の電池10kWhの4世帯分に相当する。一方で安全にリユースすることも重要である。 ニッケルカドミウム電池を選んだ。私たちが選んだものの寸法は直径24×10^-3m、長さ148×10^-3m、幅32×10^-3mであった。重
A.①現代では、エネルギーとネットがつながりつつあります。理由は、情報網と電力網を合わせたスマートグリッド構想が進み、地球にある限りある資源を人間は、賢く使わなければなりません。例えば、LCCM住宅のような建設時、運用時、廃棄時に出来るだけ省CO2に取り組み、さらに太陽光発電などを利用した再生可能エネルギーの創出により、住宅建設時のCO2排出量も含めライフサイクルを通じてのCO2の収支をマイナスにする住宅を建てていかなければいけません。 ②演題;市販の電池の最大エネルギー密度を見積もろう グループ名;エ
A.① 電池の3要素はアノード、カソード、電解液である。電解質には水酸化カリウムが良く使われる。これは、水酸化カリウムが水中で非常に電離しやすいからで、低温でも使えて大電流を出せる。アノードには亜鉛が良く使われ、カソードには二酸化マンガンが良く使われる。電池の電気エネルギーを大きくするには、示強性因子である電圧を大きくすればいい。電気エネルギーはE(電圧)×F(電気量)で表され、仮に示量性因子である電気量を大きくすると電池がかさばってしまう。一次電池は使い切りの電池で充電はできない。長期間の保存が可能で、懐中
A.講義の再話としてはエネルギー変換と化学、一次電池と二次電池について学んだ。エネルギー変換では、特に電池について学んだ。電池は化学エネルギーを電気エネルギーに変換するデバイスである。なお、電気エネルギーは電圧×電気量で求められる。また、電気量はファラデー定数×物質量×電子のモル数で求められる。電池の起電力は化学ポテンシャル÷電気のモル数で求められる。起電力とは、物質と物質が接触すると、反応したがっている気持ちが電位となって現れることをいう。電池に関しては充電できる電池を二次電池または蓄電池という。実用電池の
A.①電気エネルギーは電力量はkWhで表されスマホの充電や電気自動車などで使われる。電気エネルギーは電圧と電気量の積で示される。 ②市販の電池のエネルギー密度を求めた。ボタン型アルカリマンガンについて調べた。電卓や万歩計、時計などに使われる8mmほどの電池であった。エネルギー密度の方は求めることができなかった。 ③エネルギー密度について復習した。 空間などに保存された単位体積あたりのエネルギーの量のことであることがわかった。
A.①講義の再話 再生可能エネルギーによる発電は、太陽光、風力、水力、地熱のエネルギーをタービンを回して電気に変換している。電池には一次電池と二次電池がある。一次電池は充電できない電池で、アルカリマンガン乾電池などがある。二次電池は充電できる電池で、鉛蓄電池などがある。電池はカソード、アノード、電解質の3要素で構成されている。電解質はアルカリ溶液が用いられており、凝固点効果により低温でも使うことができる。 ②発表の要旨 演題:市販の電池の最大エネルギー密度を見積もろう グループ名:A 共同著名:村田
A.①講義の再話 この授業では一次電池と二次電池について学んだ。一次電池は化学反応によって電力を生じ、使い切りやイプで再充電できない電池である。アルカリ乾電池やリチウム一次電池などが挙げられる。主に使い捨ての用途に適している。二次電池は充電と放電を繰り返すことができる電池である。リチウムイオン電池や鉛蓄電池などが挙げられ、スマートフォンや電気自動車などで利用されている。 ②発表の要旨 演題:市販の電池の最大エネルギー密度を見積もろう グループ名:A 共同著名:村田翔太朗、堀田康介、倉本泰地、中井怜、
A.講義について 太陽光エネルギーや、風力発電などの再生可能エネルギーを用いることで、石炭や石油などの化石燃料を使う必要がなくなり、枯渇の心配がなくなる。化石燃料は、天候に左右されず、初期費用もあまりかからないため現在では主流になっているが環境破壊への影響が懸念されている。 発表について 市販電池の最大エネルギー密度を調べてグループで発表した。 復習について 再生可能エネルギーについて復習した。 太陽光エネルギーは二酸化炭素排出量が少なく環境への負荷も少ないとされているが設置時や廃棄時に大きなコス
A.①講義の再話 一次電池は、使い切り型で放電後に再充電できませんが、二次電池は再充電可能で繰り返し使用できます。リチウムイオン電池や鉛蓄電池が代表例です。エネルギー変換効率や容量の向上は、持続可能なエネルギー利用の鍵となり、モバイルデバイスや電気自動車の普及に貢献しています。一次電池は、使い切り型で放電後に再充電できませんが、二次電池は再充電可能で繰り返し使用できます。リチウムイオン電池や鉛蓄電池が代表例です。エネルギー変換効率や容量の向上は、持続可能なエネルギー利用の鍵となり、モバイルデバイスや電気自動
A.硬質アルマイトを選んだ。硬質アルマイトとは、低温の電解浴又は各種の有機酸を添加した特殊な電解浴を用いて 処理されたアルミニウム材の陽極酸化被膜であり、自動車や空港気に使われている。
A. 再生可能エネルギーについて学んだ。再生可能エネルギーには、太陽光、風力、水力、地熱などである。しかし、太陽光、風力、水力は天候に左右されるというデメリットがある。はずみ者はフライホイールと呼ばれる。エネルギー密度は起動V×AhはWhで求められる。重量エネルギー密度は、Wh/kgで、体積エネルギー密度は、Wh/Vで求められる。電気エネルギーは化学エネルギーが相互作用しているこの間には、電池がある。電解合成、電気分解っも関与している。 電池を構成する要素についてわかった。カソードは、MnO2で、電解質は
A.
A. 授業の始めに再生可能エネルギーについて、天候に左右される太陽光発電、風力発電、水力発電と地熱発電、原子力発電について学びました。はずみ車(フライホイール)、夜に飛ぶ虫は蛍だけではないという格言から自分が今習っているものだけをすべてだと思い込んでいると将来困るということを学びました。 電池の三要素として、アノード、カソード、電解質があるということを学びました。また、充電とは化学反応で新しい物資を作っているものであるという化学的な考え方を学びました。ロングセラーはずっと売れているもの、ベストセラーは今最
A. 電池の3要素について授業内で触れた。電池の3要素とは、アノード、カソード、電解液の3つである。また、アルカリマンガン乾電池についても授業内で取り扱った。アルカリマンガン乾電池は、カソードが二酸化マンガンであり、電解質は濃厚な水酸化ナトリウム溶液と水酸化ナトリウムアルカリ溶液である。そしてアノードは亜鉛である。アノードは腐食について考えなければならない。腐食してすべてなくなってしまったら意味がないからである。この腐食を考えるにあたって利用するものが電位pH図である。 今回のグループワークでは、市販の電
A.①再生可能エネルギーは様々あり、どれも電気をためる必要がある。電気をためるということを電池から学ぶ。電池は化学エネルギーを電気エネルギーに変換するデバイスである。この電気エネルギーは電圧×電気量で表される。電池では使用する際まで化学反応を起こさないこと、アノードの腐食を防ぐ必要がある。そのためにアルカリマンガン電池ではアノードである亜鉛の不働態域で保存されている。 ②演題:コイン型二酸化マンガンリチウム電池 グループ名:ボタン電池 メンバー:?橋可奈子、松本凛、赤池佳音、?橋美羽 私たちのグルー
A. 電池について学んだ。電池の3要素にはアノード、カソード、電解質がある。アルカリマンガン電池では、カソードは酸化マンガン、電解質は水酸化カリウム溶液、アノードは亜鉛を使っており、大電流を作ることができ、低温で使用ができる。電池ではエネルギー密度の高さが重要であり、重量エネルギーと体積エネルギーの総称である。これを大きくするには軽い金属を使用するなど工夫されており、リチウムイオン電池が開発された。 演題は「市販の電池の最大エネルギー密度を見積もろう」であった。グループ名はももちゃんずで、メンバーは川村和
A.再生可能エネルギーとは有限な資源である化石燃料を使わず、太陽光、風力、地熱などの自然界に常に存在するエネルギーである。電気エネルギーと化学エネルギーは電解合成、電気分解によりエネルギーの変換が可能である。またエネルギー密度は起電力×Ah、重量エネルギー密度はwh/kg、体積エネルギー密度wh/Lで表すことが出来る。 亜鉛空気電池の最大エネルギー密度をファラデー定数、亜鉛の式量、密度を用いて、重量エネルギー密度と体積エネルギー密度を求め紹介した。 亜鉛空気電池を選んだ。 おおよその重量エネルギ
A. 今回の講義では、電池と生活についてのお話がありました。具体的には、LCCM住宅というものを学びました。LCCM住宅とは、ZEHよりさらに省CO2化を進めた先進的な脱炭素化住宅のことです。建設時、運用時、廃棄時においてできるだけCO2を出さないようにし、さらに太陽光発電などの再生可能エネルギーを利用して、ライフサイクルを通してCO2の収支をマイナスにする住宅であることがわかりました。 グループワークでは、「市販の電池の最大エネルギー密度を見積もろう」というテーマで話し合いをしました。具体的には、私たち
A.
A.出席はしましたが報告書が間に合いませんでした
A.①第13回の授業では主に物質の移動について学習しました。熱の移動の形態は、放射、拡散、伝熱であるのに対し、物質の移動の形態は、拡散、泳動、対流です。 ②演題:市販の電池の最大エネルギー密度を見積ろう、共著者名:一ノ宮和奏、熊坂結菜 私たちのグループは、最新工業化学の円筒型リチウムイオン電池を選び、最大エネルギー密度を見積もりました。重量エネルギー密度と体積エネルギー密度の計算には、村田製作所が販売しているUS18650VTC4の値を用いました。計算の結果、村田製作所の円筒型リチウムイオン最大エネルギ
A.1. 再生可能エネルギーについて学んだ。再生可能エネルギーには、太陽光、風力、水力、地熱などである。しかし、太陽光、風力、水力は天候に左右されるというデメリットがある。はずみ者はフライホイールと呼ばれる。エネルギー密度は起動V×AhはWhで求められる。重量エネルギー密度は、Wh/kgで、体積エネルギー密度は、Wh/Vで求められる。電気エネルギーは化学エネルギーが相互作用しているこの間には、電池がある。電解合成、電気分解も関与している。 2. ペーパーラインド方式乾電池について私たちのグループでは調べた。
A.①理想的なコンデンサでは、電圧は電気量に比例する。 その比例計数を静電容量という。 理想的な電池では、電圧は一定であるため、静電容量は∞である。 実際の電池では、電池の起電力が正極、負極の、活物質の残量モル数で変化する。充電できる電池を二次電池、蓄電池という。現在、ほとんどの電池の電解液に水酸化カリウムが用いられるが、これはモル濃度を他の溶液より高くできるからである。 ②演題:市販の電池の最大エネルギー密度を見積もろう。 グループ名:グループZ 共著者名:古川希、宮下恵、小笠原崇、吉中伊武希、小室佳
A. エネルギーを製造するにはさまざまな方法があり、天候の影響を受けてしまう太陽光、風力、水力に対し、危険度が大きい原子力、環境に影響が出る化石燃料が存在する。しかしそれらのエネルギーと比較をするとそこまでエネルギーを発生しないが特殊な例として「電池」が挙げられる。電池はセルの中でアノードとカソードを電解質の中に入れることで化学反応を起こし化学エネルギーを発生させている。さらにその化学エネルギーは電気エネルギーへと変換することが可能であり、用途は様々である。また化学エネルギーは電気エネルギーを電気分解すること
A.①講義の再話 講義では、一次電池と二次電池について学びました。一次電池とは、一度使い切ると充電して再使用できない使い切りタイプの電池のことです。一次電池は電圧が安定しており、自己放電が少なく長期保管することができます。二次電池とは、充電が可能で繰り返し使える電池のことです。二次電池はエネルギー密度が高いため、使い終わっても充電して再度使用可能となっています。 ②発表の要旨 演題「市販の電池の最大エネルギー密度を見積ろう」 グループ名:ペーパーラインド方式乾電池 グループメンバー:菊池沙姫、宮
A.②発表の要旨 演題:市販の電池の最大エネルギー密度を見積もろう グループ名:A 共同著名:村田翔太朗 堀田康介 倉本泰地 中井怜 小川峻世 役割:調査 私たちの班ではペーパーラインド方式乾電池を選んだ。重量エネルギー密度はアルカリ電池だと200?300Wh/L、マンガン電池だと100?150Wh/Lである。
A. 電気エネルギーを化学エネルギーに変えることが電気合成や電気分解であり、化学エネルギーを電気エネルギーに変えることが電池である。アルカリマンガン電離はアノードに亜鉛、カソードに二酸化マンガン、電解質に水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムを使用している。電気エネルギーは電圧を電気量の積であるが電気量は物質量に比例するため電気量を増やすには限界がある。そこでより大きな起電力を持つ物質の組み合わせの電池が研究されてきた。 今回は「市販の電池の最大エネルギー密度を見積ろう」について「調査」の役割でワークショッ
A. エネルギーの貯蓄方法や電池について学んだ。エネルギーを貯める方法としてフライホイールや電池が挙げられる。電池は化学エネルギーを電気エネルギーに変化するデバイスであり、1次電池、2次電池に分けられる。1次電池は化学エネルギーから電気を放電して使い切るものに対し、2次電池は充電を繰り返し行い何度でも使えるものであることが分かった。例として、1次電池は時計や懐中電灯があり、2次電池はニッケルカドミウム蓄電池やリチウムイオン2次電池がある。 グループワークでは、市販の電池の最大エネルギー密度を見積もった。共
A.電池というのは化学エネルギーを電気エネルギーにするデバイスのことをいう理想のコンデンサでが、電圧は電気量に比例する。その電気許容量が静電容量である。発表の要旨は、空気電池について調べた。空気と亜鉛を電極として持つ電池で、密度が7.133g/cm^2で、電池体積は176.46mm^2である。よってエネルギー密度は0.723となる。復習では、ニッケル‐カドミウム電池について調べた。ニッカド電池は、コーデレス電話などに使われている電池である。エネルギー密度は50Wh/Lである。
A.
A. 電池の三要素はカソード、アノード、電解質であり、電池でエネルギーをためることができる原理は起電力×Ah=Whの式から導かれる。電池から電流を取り出すことを放電と言います。 充電できる電池を二次電池または蓄電池と言う。今日、実用電池と呼ばれるもののほとんどが、 正極活物質には金属酸化物を、 負極活物質に亜鉛を用いていること、電解液にはアルカリ溶液(KOHはイオンになりやすく、移動速度が速い)が用いられている。 共著者:高橋可奈子、五十嵐千紘、赤池佳音、高橋美羽 コイン型二酸化マンガンリチウム電池につ
A.①講義の再話 再生可能エネルギーには、太陽光、風力、水力、地熱がありますが、最初の3つは天候に左右されます。 電池の3要素としては、カソード・アノード・電解質です。 ベストセラーに対して、ロングセラーは長く売れる、生き残ってきた理由がある商品です。 KOHは、モル凝固点降下が起こり、大電流、低音です。水に溶かすとほぼ100パーセント電離するため、イオンが多いです。イオンが多いほうが電気を運びやすいです。 Znは、腐食されると水素を出して溶けます。よって水が安定に存在できません。 ②発表の要旨
A.①電気は溜めておくことができないので、需要に合わせて発電する。電池には3つの要素があり、カソード、アノード、電解質である。 アルカリマンガン乾電池について、アノードは亜鉛でカソードは二酸化マンガンを使用している。電解質には水酸化カリウムを用いている。水酸化カリウムは100%電離し、水に溶けやすい。電気エネルギーは、示強因子である電圧と示量因子であるファラデー定数の積で表され、電圧が高い方が電気量を貯めやすい。電気量は物質量に比例するので電圧を上げるか物質量を増やす必要があるが、物質量を増やした際の問題点
A.
A.今回の授業では、電池の仕組みや電池の原理を理解することができました。具体的には、電池から化学反応を起こすことで電気エネルギーを取り出しているということを学びました。また、アルカリマンガン電池では、アノードに亜鉛が用いられ、カソードに二酸化マンガンが用いられて電解質には、水酸化カリウムが用いられているということを学びました。また、電気エネルギーはE×Fで表せるということも学びました。 発表の要旨として、電池の最大エネルギー密度を見積もろうと言う題目で、私たちの班ではコイン型二酸化マンガンリチウム電池につい
A. 電池の要素はカソード、アノード、電解質の3つである。アルカリマンガン乾電池の負極はZn、正極はMnO2、電解液は水酸化カリウム溶液である。負極が亜鉛であるメリットは安く、水素化過電圧が大きいことである。電解液に水酸化カリウム溶液を用いるのは凝固点降下を促進するためである。一方でリチウムイオン電池は水やエステルのような極性溶媒を用いている。また、エネルギー密度は体積エネルギー密度[wh/L]と重量エネルギー密度[wh/kg]に分けられる。 ワークショップでは円筒型二酸化マンガンリチウム電池について議論
A.[講義の再話] 電池3要素はアノード、カソード、電解質である。アルカリマンガン電池はカソード:二酸化マンガン、アノード:Zn、電解質:KOHであり、KOHは10M/Lまで溶けるためモル凝固点降下が起こり低温でも凍らず使用できる電池が得られる。また乾電池には亜鉛の電位pH図からpH8以上の不導体領域、水酸化被膜を用いる。またリチウムは軽いが禁水性物質である。そんな課題を解決するためにエステルを用いる。軽いということは重量・体積のエネルギー密度を上げることができる。 [発表の要旨] 演題:市販の電池の最
A.①講義の再話 再生可能エネルギーには、太陽、風力、水力、地熱によるエネルギーがある。これらは、天候に左右されやすいという弱点がある。原子力発電は、福島原発事故により印象が非常にわるくなってしまった。電池の3要素は、カソード、アノード、電解質であり、この3つでセルと呼ぶ。電池は電気エネルギーを化学エネルギーからつくっている。充電は、この逆で電気エネルギーから化学反応で新しい物質をつくっている。 ②発表の要旨 演題:市販の電池の最大エネルギー密度を見積もろう、グループ名:energy、共著者名:中村健匠
A.
A. 電池とは、化学エネルギーを電気エネルギーに変換するデバイスのことである。理想的なコンデンサでは、電圧が電気量に比例し静電容量が∞であるため、電池の電圧が一定になる。しかし、実際の電池では、電池の起電力が、正極と負極の活物質の残量モル数で変化する。電池から電流を取り出すことを放電という。 演題は「市販の電池の最大エネルギー密度を見積もろう」、グループ名は「ももちゃんず」、メンバーは「佐藤有希乃(自分)、相内彩果、市井桃子、川村和佳子、堀江優花」、自分の役割は「リーダー」であった。ニッケルカドミウム電池
A.① 第13回の講義では、電池の仕組みや原理を学びました。電池は化学反応によって電気エネルギーを生成し、アルカリマンガン電池ではアノードに亜鉛、カソードに二酸化マンガン、電解質に水酸化カリウムを使用しています。電気エネルギーはEXFで表されることも学びました。また、再生可能エネルギーの講義では、太陽エネルギー、風力エネルギー、水力エネルギーなどが紹介されましたが、これらは天候に左右されやすくコストがかかることが懸念されています。電池の基本要素はアノード、カソード、電解液の3つで、これらを合わせてセルと呼びま
A.①第13回の授業では再生可能エネルギーについて学びました。再生可能エネルギーには、太陽光、風力、水力、地力が含まれます。これらは天候に左右されることが最大の欠点です。電池とは化学エネルギーを電気エネルギーに変換するために用いられます。逆に、電気エネルギーから化学エネルギーにする時には、電気分解や、電解合成が行われます。アルカリマンガン電池はカソードが亜鉛、アノードが二酸化マンガン、電解質は水酸化カリウムです。 電気エネルギーは示強因子である電圧と示量因子である電気量をかけて求められます。 ②グループワ
A.①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。理想的なコンデンサ(キャパシタ)では、電圧は電気量に比例します。 その比例計数が静電容量です。 理想的な電池では、電圧は一定です。なので静電容量は∞です。 実際の電池では、電池の起電力が、正極、負極の、活物質の残量モル数で 変化します。固定価格買い取り制度、 H2V マイクロ水力発電
A.エネルギー変換と化学という話題で、一次電池と二次電池の話が合った。この中でも二次電池の開発経緯についての話があった。乾電池の起電力をあげるためには、リチウムを使えばいい、そのために電解液は水を使うことができず、水素が発生しないものを利用する。つまりエステル化合物を使えばよいという方法で、開発が進んだ。また電極同士の間が狭いほど電力は強くなるから、何重にもまくことで極限まで知被けることに成功して、リチウムイオン電池はかんせいした。しかし、この電池は、電極同士が接触すると発火するという大変危険性を持った電池で
A.①みなさんはLCCM住宅というものを聞いたことがあるだろうか。ライフ・サイクル・カーボン・マイナス住宅といいます。建設時、運用時、廃棄時において出来るだけ省CO?に取り組みを行っておりさらに太陽光発電などを利用した再生可能エネルギーの創出により住宅建設時のCO?排出量も含めライフサイクルを通じてのCO?の収支をマイナスにする住宅のことです。一見よさそうに聞こえますが、太陽光発電パネルや高性能の断熱材、高効率の住宅設備が必要であり、いずれも高価であり、建築コストが高くなる。また、少しでも多くの太陽光パネルを
A.銅はよく盗まれる。電池の三要素はアノード、カソード、電解質。電池では電解質としてKOHaqが主に使われているがその理由としては、ほぼ電離するためである。また、低温でも使うことができる。アルカリマンガン乾電池のカソードはMnO?、アノードはCu、電解質はKOHaqである。理論では起電力×物質量が電池に溜められるエネルギーである。wh/kg重量エネルギー密度。wh/L体積エネルギー密度。リチウムは禁水性物質。 コイン型二酸化マンガンリチウム電池を選んだ。商品として、パナソニックのBR系コイン型リチウム電池品
A.① この講義では、エネルギー変換と化学-一次電池と二次電池というテーマを学んだ。まずLCCM住宅(ライフ・エネルギー・ハウス・)よりさらに省CO2化を進めた先導的な脱炭素化住宅、太陽光発電さなどを利用した再生可能エネルギーの創出により、住宅建設時のCO2排出量を含むライフスタイルを通じてのCO2の収支をマイナスにする住宅である。また、V2Hとは、電気自動車の電池を、住宅の電池(ESS)にリユースすること。バッテリーが次に、電気量のことや電池の起電力が化学ポテンシャル÷電子のモル数となること、実用電池の種類
A.LCCM住宅(ライフ・サイクル・カーボン・マイナス住宅)とは、ZEH(ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス)よりさらに省CO2化を進めた先導的な脱炭素化住宅で、建設時、運用時、廃棄時において出来るだけ省CO2に取り組み、さらに太陽光発電などを利用した再生可能エネルギーの創出により、住宅建設時のCO2排出量も含めライフサイクルを通じてのCO2の収支をマイナスにする住宅である。 電池から電流を取り出すことを放電と言つ。 充電できる電池を二次電池または蓄電池と言う。 実用電池と呼ばれるもののほとんどが、 正極活
A.① 講義の再話 一次電池と二次電池の違いや、それぞれのエネルギー変換プロセスについて説明した。一次電池は使い捨てで、放電後は再充電できない。一方、二次電池は充電可能で再利用ができる。電池の基本的な仕組みとして、化学エネルギーが電気エネルギーに変換される過程を説明し、具体的にリチウムイオン電池や鉛電池についても詳しく触れる。特に、電池の起電力や容量、エネルギー密度などの性能指標も扱う。 ② 発表の要旨 エネルギー変換の基本と一次電池、二次電池の特性について説明する。一次電池は使い捨てで、主に一次反応を
<!-- 課題 課題 課題 -->
<li>
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/WebClass/WebClassEssayQuestionAnswer.asp?id=343'>
<q><cite>
</q></cite>
</a>.
<a href='https://edu.yz.yamagata-u.ac.jp/developer/Asp/Youzan/@Syllabus.asp?nSyllabusID='>
<a/a>・
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<!-- 課題 課題 課題 -->
大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。