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 2021/05/03

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    中村崇司　Takashi NAKAMURA
    准教授　Associate 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

    固体イオニクス・デバイス研究分野
    Laboratory of Solid State Ionic Devices

  • 研究キーワード
    Research Keywords

    固体イオニクス
    エネルギー変換・貯蔵
    Solid-State Ionics
    Energy conversion/storage
研究テーマ
Research Subject
アニオン欠陥に着目したエネルギー機能材料の開拓
Anion defect engineering for energy materials

研究の背景 Background

持続可能な社会の実現には高効率エネルギー変換・貯蔵技術が必要不可欠である。これらの技術を支えるエネルギー機能材料では、材料中の「欠陥」がその機能性に大きな影響を与えることが知られているが、「欠陥」を材料開発に有効活用するための学術的指針および欠陥制御技術はいまだ確立されていない。欠陥エンジニアリングに基づいた革新的エネルギー材料の創出に向けて、欠陥がエネルギー機能に果たす役割を深く理解し、欠陥を材料開発に積極的に利用することが期待される。

For the realization of sustainable society, highly efficient energy conversion/storage technologies are essential. In energy materials, defect species significantly affect their functionality. For the innovation of energy technologies, new strategies for the material development based on defect engineering is needed.

研究の目標 Outcome

本研究では、①エネルギー機能材料におけるアニオン欠陥の真の役割を明らかにし、②欠陥エンジニアリングを可能とするアニオン欠陥自在制御技術を開発する。これにより欠陥エンジニアリングに基づいた革新材料の創出を目指す。

To establish rational guidelines and techniques for the innovation of energy functional materials based on flexible control of defect species, in this work, we work on two research topics: (1) revealing roles of anion defects in energy materials and (2) developing the flexible anion defect control techniques. This work will greatly contribute to the development of energy conversion/storage technologies, and consequently, to the establishment of sustainable and environmentally friendly society.

研究図Research Figure

Fig. 1. Oxygen defect engineering on lithium-ion battery cathode.
Fig. 2. Schematic illustration of multi-step flexible anion defect control. This can pave the way to the innovation of material science.
Fig. 3. Mitigating oxygen release from battery cathode materials is vitally important for high-energy-density and robust batteries.

文献 / Publications

H. Hou, et al., ACS Energy Letters, 2022, 7, 1687.　　　　　　　　　T. Nakamura, et al., J. Materials Chemistry A, 2021, 9, 3657.
H. Hou, et al., Advanced Energy Materials, 2021, 11, 2101005.　　　T. Nakamura, et al., Solid State Ionics, 2009. 180, 368.

研究者HP