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科目名 | 特別講義I | ||||
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教員名 | 水崎 純一郎 | ||||
単位数 | 2 | 課程 | 開講区分 | 文理学部 | |
科目群 | 相関理化学専攻 | ||||
学期 | 集中 | 履修区分 | 選択 |
授業テーマ | 地球環境・高効率エネルギー変換と固体イオニクス |
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授業のねらい・到達目標 | 固体イオニクスとは何でしょうか?地球環境と人類の活動とを如何にして調和させるか,その問題の本質は何なのか?エネルギー技術がどのようにこの地球環境問題に関わり,我々は何を行えば良いのか?そして,このような巨視的問題に,固体イオニクスというナノレベルに立脚する科学技術がどのように関わるのか? 固体内のイオンや電子の振る舞いに関する基礎科学と利用技術の概要と併せて,上記の様々な疑問にサラッと答えが出るような発想を身につけることを目標としよう. |
授業の方法 | 少数の基本的な要素が様々な形で組み合わさり,複雑な事象が起きたり,ものが出来たりする.講義では極力知識ではなく考え方を語るようにする予定である.そして,適宜クイズを出して個々の理解の仕方や度合いを確認していく. |
履修条件 | 特になし |
事前学修・事後学修,授業計画コメント | 特になし |
授業計画 | |
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1 | 講義の進め方の説明,教員自己紹介:研究室内の仕事と他での活動;固体電気化学vs.エコロジー,センサーvs.エネルギー変換,燃料電池vs.環境科学,イオニクスデバイスvs.固体酸化物形燃料電池,多元物質科学vs.機械システムデザイン工学 |
2 | 地球環境と人間活動・エネルギー消費.クイズ |
3 | エネルギーシステムとその環境適合・高効率化への方策,自動車の効率と発電効率,水素エネルギーの考え方 |
4 | 燃料電池最前線,固体酸化物型燃料電池の概要.クイズ |
5 | 固体イオニクスとは,歴史 |
6 | 様々なイオン導電性材料,イオン導電体と混合導電体,イオンの動きと電子の動き.クイズ |
7 | 固体イオニクス素子を発想しよう.基本原理から出てくる多様な固体イオニクス素子. |
8 | 教員自ら行った研究からの紹介:銀硫化反応の固体電気化学的測定,直流分極法の改良と応用 |
9 | 不定比性と欠陥平衡.クイズ |
10 | 様々な拡散定数と拡散の測定 |
11 | 実践化学熱力学:ちょっと変わった熱力学入門 |
12 | 実践化学熱力学II エリンガム図と固体電気化学.クイズ |
13 | 界面現象の測定,ガス中の表面反応速度比べ |
14 |
バトラーボルマー式の入門と最先端. クイズ,レポート課題の発表 |
15 | レポート課題のための文献調査と個別自由質問 |
その他 | |
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教科書 | 水田進/脇原將孝・編 『固体電気化学実験法入門』 講談社サイエンティフィック 2001年 固体イオニクスに関する代表的あるいは唯一の教科書 |
成績評価の方法及び基準 | レポート(50%)、授業内テスト(30%)、授業参画度(20%) 総裁は授業の中で説明する |