IMRAM

Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

東北大学
多元物質科学研究所

LAST UPDATE 2021/05/18

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    本間格 Itaru HONMA
    教授 Professor
  • 所属
    Professional Affiliation

    東北大学多元物質科学研究所
    Institute of Multidisciplinary Research for Advanced Materials, Tohoku University

    金属資源プロセス研究センター エネルギーデバイス化学研究分野
    Center for Mineral Processing and Metallurgy, Chemistry of Energy Conversion Devices
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    二次電池
    機能材料プロセス
    エネルギー材料・デバイス
    再生可能エネルギー工学
    Secondary battery
    Functional Materials Processing
    Energy Materials & Devices
    Sustainable Energy Technology
研究テーマ
Research Subject
エネルギー変換デバイス・材料開発を志向した先端化学工学
Advanced Chemical Engineering for Energy Conversion Devices & Materials

研究の背景 Background

地球温暖化対策と再生可能エネルギー普及は持続社会構築の為の最重要課題である。エネルギー供給の安定化および大気環境改善の観点からハイブリッド車・電気自動車などがこれらを実現するキーテクノロジーと考えられている。特に車載用の大型蓄電池を実現するために革新的電池材料・技術開発が急務であり、これを先端ナノテクノロジーで実現することが期待されている。高容量型活物質、固体電解質材料などを最先端のナノマテリアル・ナノテクノロジーにより開発する。

Low/Zero emission technology and renewable energy are becoming most important issues for realization of sustainable society. From viewpoints of energy supply system stabilization and protection of atmospheric pollution, hybrid/electric vehicle with large scale secondary battery devices is now considered to be a key technology. The developments of high capacity electrodes and advanced electrolytes can be attempted via a state of the art nanoscience and nanotechnology.

研究の目標 Outcome

超臨界流体プロセスなど最先端の物質合成法を利用した電極活物質ナノ粒子、グラフェン、ナノシートなどエネルギー機能性ナノマテリアルの新規合成法開拓。ナノサイズ効果を利用した新規電極反応メカニズムの開拓と革新的エネルギー貯蔵特性を有したナノ活物質やナノ電解質の開発を行うことにより、電池デバイスの高容量化と高出力化を目指す。電池技術に積層化固体素子技術、流体エンジニアリング、有機エレクトロニクスなど周辺の最先端科学技術を導入することにより独創的な融合技術を創製し、これらの新しい学理に基づく革新的エネルギーデバイスとエネルギーシステムの設計と開発を行う。

Developments of advanced nanomaterials processing including supercritical fluid processes for producing nanoparticles, graphenes, nanosheets, and exploration of new electrode reaction as well as high capacity electrode active materials via nanosize effects. Based on interdisciplinary science, advanced energy conversion devices and systems are studied.

研究図Research Figure

Fig.1. Monodispersed LiCoPO4 nanorod crystals for high voltage lithium ion battery synthesized via supercritical fluid processing Fig.2. Pt sub-nanometer sized clusters supported at the edge of the graphene nanosheet exhibited high electrocatalytic activities in spite of low Pt loading Fig.3. All solid state lithium ion battery employing quasi-solid state electrolytes made of ionic liquid/SiO2 nanoparticles , Li metal anodes and LiFePO4 cathodes have demonstrated cell’s high energy storage density and practical charge/discharge cycles.

文献 / Publications

Chem. Comm., 48, 2698 (2012), Scientific Reports, 4, 3975 (2014), Chemistry of Materials, 26, 2770 (2014), ACS nano, 4, 741 (2010), Nano Letters, 8, 2277 (2008), J. Materials Chemistry, 21, 16216 (2011), Nano Letters, 9, 2255 (2009), Scientific Reports, 4, 6084 (2014), Electrochimica Acta, 92, 421 (2013)

研究者HP