CLS

Laboratory for Chemistry and Life Science, Institute of Integrated Research, Institute of Science Tokyo

東京科学大学
総合研究院
化学生命科学研究所

LAST UPDATE 2020/06/09

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    菅原勇貴　Yuuki SUGAWARA
    助教　Assistant Professor

  • 所属
    Professional Affiliation

    東京科学大学総合研究院化学生命科学研究所
    Laboratory for Chemistry and Life Science, Institute of Integrated Research, Institute of Science Tokyo

    化学システム構築部門
    Chemical System Synthesis Division

  • 研究キーワード
    Research Keywords

    電気化学触媒
    水電解
    燃料電池
    Electrocatalysts
    Water splitting
    Fuel Cell
研究テーマ
Research Subject
高効率水電解および燃料電池デバイスの材料システム開発
Systematic material design of Fuel Cells and development of molecular recognition membrane materials

研究の背景 Background

資源・エネルギー問題の解決と社会の持続的発展のためには高効率エネルギー変換システムの技術発展が必要です。その中でも当グループは、水素社会の実現を目指して水電解および燃料電池デバイスの材料システムの開発に邁進しています。

Novel and innovative energy conversion systems are highly demanded to bring a sustainable social system. Our group works on development of highly efficient energy materials for water splitting and fuels cell devices.

研究の目標 Outcome

エネルギーデバイスの性能向上を目指し、水電解および燃料電池に用いる高性能電極触媒の開発に取り組みます。触媒材料の結晶構造と元素組成の検討および電子構造と反応メカニズムの解析から高活性触媒の設計論の構築を目指します。さらに理論化学に基づく第一原理計算と人工知能技術である機械学習を活用し、実験と計算の両輪により効率的に触媒材料開発を推進します。

We attempt to find outstanding electrocatalysts for water splitting and fuel cells by the construction of a material design principle via the consideration of structural and electronical features of the catalysts. Furthermore, computational chemistry and artificial intelligence are employed to accelerate the development of the catalyst materials.

研究図Research Figure

Fig.1. A schematic illustration of oxygen evolution reaction (OER) in water splitting which is catalyzed by electrocatalysts.

Fig.2. Overview of materials research with computational studies.

文献 / Publications

Energy Adv., 2, 1351 (2023); ChemElectroChem, 9, e202101679 (2022); Chem. Commun., 57, 9052 (2021); ACS Appl. Energy Mater., 4, 3057 (2021); ACS Omega, 5, 29388 (2020); Macromolecules, 52, 8551 (2019); ACS Appl. Energy Mater., 2, 956 (2019); ChemPhotoChem, 1, 159 (2017); Chem. Commun., 51, 13000 (2015); Polymer, 62, 85 (2015).