東北大学 東北大学 大学院工学研究科・工学部 化学・バイオ系

先端環境創成学専攻 先端環境創成学専攻 - エネルギーデバイス化学分野 GRADUATE SCHOOL OF ENVIRONMENTAL STUDIES - CHEMISTRY OF ENERGY CONVERSION DEVICES

革新的電池技術の開発

革新的電池技術の開発

21世紀の科学技術が取り組む最重要課題である循環型社会構築のためのエネルギー技術のフロンティア開拓を行う。エネルギー材料開発・デバイス設計を中心に、二次電池、キャパシタ、燃料電池、太陽電池の高性能化を進めるとともに、これらの革新的エネルギー技術の基盤技術・社会実装に向けた応用研究に取り組んでいる。

革新的電池技術の開発

主な研究テーマ

ナノ結晶活物質の精密合成と高容量・高出力型次世代二次電池の創成

電気自動車などの電源に資する次世代二次電池の革新的電極開発の為にはバルクと異なり低抵抗で高いイオン拡散性を有するナノサイズ活物質の開発が重要である。当研究室では,短時間で活物質内のイオン拡散と電子伝導が可能である2~30nmのナノ結晶電極の革新的合成プロセスを開発している。

ナノ結晶活物質の精密合成と高容量・高出力型次世代二次電池の創成
高容量高出力型水系有機二次電池の開発

リチウムイオン電池の次世代正極活物質として注目されている有機分子は低コスト化・高容量化を可能とする魅力的な材料である。当研究室では定置型大規模電源を志向した安全・安価かつ高容量高出力型の水系有機二次電池を開発している。

高容量高出力型水系有機二次電池の開発
超臨界流体場を用いた二次元ナノシート材料の合成

二次元ナノシートはバルクとは異なる特性・構造を有し、キャパシタや燃料電池触媒などに応用することで従来材料の特性を凌駕する機能の発現が期待されている。当研究室では超臨界流体場や水熱電気化学プロセスを用いた革新的ナノカーボン・遷移金属カルコゲナイドナノシート合成プロセスを開発している。

超臨界流体場を用いた二次元ナノシート材料の合成