山口大学教務システム - 1062430520-電気化学

開講年度	開講学部等
2025	工学部
開講学期	曜日時限	授業形態	AL（アクティブ・ラーニング）ポイント
後期	木3～4	講義
時間割番号	科目名[英文名]			使用言語	単位数
1062430520	電気化学[Electrochemistry]			日本語	2
担当教員（責任）[ローマ字表記]					メディア授業
中山雅晴[NAKAYAMA Masaharu]					ー
担当教員[ローマ字表記]
中山雅晴　[NAKAYAMA Masaharu], 安部浩司　[ABE Koji]
特定科目区分		対象学生		対象年次	3～
ディプロマ・ポリシーに関わる項目			カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)

授業の目的と概要

You will learn the basic part of Electrochemistry, on the basis of thermodynamics and kinetics and master the electrochemical methodology.
This class will be made by faculty members with practical experience in the research and development departments of chemical manufacturers, and the lecture includes more practical ideas.

授業の到達目標

・You will be able to discuss electric potential based on equilibrium theory and current based on kinetics.
・You will be able to explain the operating mechanism of batteries as an application of electrochemistry.
・You will be able to describe the relationship between electric potential and current in electron transfer rate-limiting processes using Butler-Volmer equation.
・You will be interested in familiar electrochemical phenomena and approaches to solving energy problems using electrochemistry.

授業計画

【全体】

We will start with "What is energy?" or "What is electrolysis?", and then give a better understanding on Electrochemistry based on the thermodynamics and kinetics. Then, We will talk about the elecrochemical methods to analyse reactions and the applications including various batteries.

	項目	内容	授業時間外学習	備考

第1回	1.Enegy of materials and thermodynamics (1)	(1) Chemical reactions, (2) Description of energy, (3) Chemical change and energy	Text pages 21〜29 Preparation and review (approx. 4 hours or more of study time)

第2回

2.Enegy of materials and thermodynamics (2)

(1) Chemical potential, (2) Electrode potential, (3) Standard electrode potential

Text pages p.31～40
Preparation and review (approx. 4 hours or more of study time)

第3回

3. Use the potential data(1)

(1) REference electrodes, (2) Electron transfer, (3) Voltage needed for electrolysis, (4) Battery

Text pages p.41-48
Preparation and review (approx. 4 hours or more of study time)

第4回

3. Use the potential data(2)

(1) REference electrodes, (2) Electron transfer, (3) Voltage needed for electrolysis, (4) Battery

Text pages p.41-48
Preparation and review (approx. 4 hours or more of study time)

第5回

5. Nernst equation

(1) Nernst equation, (2)E-pH diagram

Text pages p.49-55
Preparation and review (approx. 4 hours or more of study time)

第6回

6. Electrochemical cells

(1) Electrode and electrolyte, (2) Water electrolysi, (3) Structure of the electrode/electrolyte interface

Text pages p.1-19
Preparation and review (approx. 4 hours or more of study time)

第7回

7. Rate of chemical reactions (kinetics)

(1) Activation energy, (2) Potential and current, (3) Description of current

Text pages p.57-63
Preparation and review (approx. 4 hours or more of study time)

第8回

8. Butler-Volmer equation

(1) Exchange current density, (2) Butler-Volmer equation, (3) Tafel equation

Text pages p.64-71
Preparation and review (approx. 4 hours or more of study time)

第9回

9. Measurements of electrolysis current (1)

(1) Rate determining step, (2) Voltammetry

Text pages p.73-84
Preparation and review (approx. 4 hours or more of study time)

第10回

10. Measurements of electrolysis current (2)

Analysis of voltammograms

Text pages p.85-101
Preparation and review (approx. 4 hours or more of study time)

第11回

11. Practice

A written exam will be conducted.

Text pages p.149-155
Preparation and review (approx. 4 hours or more of study time)

第12回

12. Battery (1)

(1) History of batteries, (2) Basic of batteries, (3) Primary batteries

Text pages p.149-155
Preparation and review (approx. 4 hours or more of study time)

第13回

13. Battery (2)

(1) Secondary batteries, (2) Fuel cells, (3) Capacitors

Text pages p.156-166
Preparation and review (approx. 4 hours or more of study time)

第14回

14.Plating・Surface teatment

(1) Electroplating, (2) Electroless plating

Text pages p.185-199
Preparation and review (approx. 4 hours or more of study time)

第15回

15.Electrolytes

(1) Conductance, (2) Molar conductivity and transport number, (3)Ionic dissociation, (4) Solvation

Text pages p.121-136
Preparation and review (approx. 4 hours or more of study time)

第16回

16.End-term exam

A written exam will be conducted.

All
Preparation and review (approx. 4 hours or more of study time)

※AL（アクティブ・ラーニング）欄に関する注
・授業全体で、AL（アクティブ・ラーニング）が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A：グループワーク】、【B：ディスカッション・ディベート】、【C：フィールドワーク（実験・実習、演習を含む）】、【D：プレゼンテーション】

A: --%　B: --%　C: --%　D: --%

成績評価法

Attendance 5%, Homework 5%, End-of-term written test 90

教科書にかかわる情報

教科書	書名	電気化学				ISBN	4621048899
教科書	著者名	渡辺　正他	出版社	丸善				出版年	2001

備考

参考書にかかわる情報

参考書	書名	Electrochemical Methods				ISBN	0471043729
参考書	著者名	A.J. Bard	出版社	WILEY				出版年	2001

参考書	書名	電子移動の化学				ISBN	4254145934
参考書	著者名	渡辺　正他	出版社	朝倉書店				出版年	1996

備考

メッセージ

If your attendance is less than 60 %, you will fail the class.

キーワード

Thermodynamics, Kinetics, Potential, Current, Voltammetry, Electrode, Battery, Semiconductor, Teacher with practical experience

持続可能な開発目標（SDGs）

(エネルギー)すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する。

(気候変動)気候変動及びその影響を軽減するための緊急対策を講じる。

(海洋資源)持続可能な開発のために海洋・海洋資源を保全し、持続可能な形で利用する。

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