当研究室が目指すもの

無機固体材料中の電荷キャリア（特にイオン）の動きを制御して 機能を引き出す
キーワード≫ 固体アイオニクス、エネルギー変換

エネルギー問題に対する危機感の広がりとともに、再生可能エネルギーを起源とするクリーンな分散型電源の普及に向けた期待が高まっています。本研究室では、扱う元素とプロセッシング手法の多様性によりあらゆる物性・機能を生み出すことが可能な無機化合物（セラミックス）をベースに、さまざまなエネルギー変換デバイスにかかわる機能性材料の開発研究を行っています。化合物のクラスター構造や結晶構造のようなサブナノオーダーから、微構造、高次構造といったナノ・マイクロオーダー、さらには、デバイスサイズとしてのミリ・センチ・メートルオーダーに至るさまざまなスケールレベルでの構造を制御し、原子や電子及びイオンの運動性を操ることで、所望の電気化学的機能を生み出してゆくことを目指します。

当研究室の研究テーマ

無機化学・セラミック工学に加えて、電気化学・固体化学・固体物理学・表面化学といった学問分野の理論、手法を取り入れることで、電子やホール、イオンなど、無機化合物中における各種電荷担体のミクロスコピックなダイナミズムを、クリーンかつ高効率な電力供給システムや、安全性、信頼性に優れた蓄電システムの発展という人類の持続的繁栄に直結するマクロスコピックなダイナミズムに結び付けてゆくための研究を展開しています。

● 振動発電システム関連材料・デバイスに関する研究

• 振動発電用セラミックエレトレット素子の開発
• セラミックエレクトレットによる新規発電デバイスの開発

● 固体高分子形燃料電池（PEFC）関連材料に関する研究

• 高性能酸素還元触媒の開発
• 中温作動型次世代固体電解質の開発

● 固体酸化物形燃料電池（SOFC）関連材料に関する研究

• 中温作動型固体電解質の開発

● 無機材料の界面機能の計測と制御に関する研究

• 積層セラミックスコンデンサの劣化因子の解明
• 蓄電固体材料の界面における分極現象の解明

現在推進中のプロジェクト

2019年度～2023年度

科研費 新学術（分担）「蓄電固体デバイスの創成に向けた界面イオンダイナミクスの科学」
（代表者：入山 恭寿（名古屋大学））
https://www.interface-ionics.jp

2019年度～2021年度

JST CREST（分担）「微小エネルギーを利用した革新的な環境発電技術の創出／ウエアラブルデバイスのための高出力エレクトレット発電の創成」
（代表者：鈴木雄二（東京大学））
https://www.jst.go.jp/kisoken/crest/project/ word-break: break-all;1111088/1111088_2019.html

2019年度～2021年度

科研費 基盤A（分担）「非平衡電子構造解析に基づく蓄電池カソード配位子電荷移動の安定」
（代表者：内本 喜晴（京都大学））

2019年度～2020年度

NEDO事業（再委託）「水素利用等先導研究開発事業／炭化水素等を活用した二酸化炭素を排出しない水素製造技術調査／メタン直接分解による水素製造に関する技術調査／板触媒の微細構造の解析」
（委託者：（株）伊原工業）

2018年度～2020年度

科研費 基盤C（代表）「中温作動型酸化物イオン伝導体の開発に向けた炭酸アパタイト系電解質の材料設計」

2015年度～2019年度

NEDO事業（委託／業務管理責任者）「固体高分子形燃料電池利用高度化技術開発事業／普及拡大化基盤技術開発／金属原子直接担持による触媒高性能化コンセプトの提案」
（代表者：吉武優（燃料電池開発情報センター））

終了したプロジェクト

2015年度～2018年度

JST CREST（分担）「高出力環境発電のための革新的エレクトレット材料の創成」
（代表者：鈴木雄二（東京大学））

2015年度～2016年度

科研費 萌芽（代表）「 振動駆動型電気化学リアクターの原理構築と実証試験」

2013～2014年度

科研費 萌芽（代表）「生体物質由来のSOFC用新型固体電解質の開発」

2011～2013年度

科研費 若手A（代表）「 固体アイオニクス技術を活用した振動発電素子の開発」

2011～2012年度

科研費 萌芽（代表）「内的電場供給に基づく電気化学的触媒活性効果発現系の構築」

2011～2012年度

吉田学術教育振興会平成22年度学術奨励金（代表）「イオン伝導性セラミックスを利用した高出力静電式振動発電システムの開発」

2010年度

福岡県産業・科学技術振興財団都市エリア産学官連携促進事業可能性試験（代表）
「 エレクトレットによる固体高分子型燃料電池の触媒反応活性化」

2009～2010年度

科研費 若手B（代表）「分極処理による低LTD型生体活性イットリア安定化ジルコニアの開発」

2009～2010年度

服部報公会工学研究奨励援助（代表）「表面欠陥制御に基づく生体用イットリア安定化ジルコニアの低温劣化抑制技術の開発」

2008～2010年度

科研費　基盤C（分担）「慢性閉塞性血管病変に対する血管再生医療に有用な医用材料の開発」
（代表：永井亜希子（東京医科歯科大学））

2007～2008年度

科研費　基盤B（分担）「自己表面静電力をもつ分極バイオマテリアルを用いた高速骨再生材料の創製」
（代表：山下仁大（東京医科歯科大学））

2006年度

大倉和親記念財団第37回大倉和親記念財団研究助成（代表）
「分極バイオセラミックス表面電場空間での骨伝導能制御」