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 2025/04/01

  • 研究者氏名
    Researcher Name

    館山佳尚 Yoshitaka TATEYAMA
    教授 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

    分子先駆化学領域
    Molecular Advanced Chemistry
  • 研究キーワード
    Research Keywords

    第一原理計算
    分子動力学計算
    スーパーコンピュータ
    電気化学
    界面科学
    イオニクス
    電池
    触媒
    データ科学

    Ab initio calculation
    molecular dynamics sampling
    supercomputer
    electrochemistry
    interface science
    ionics
    battery
    catalyst
    data science
研究テーマ
Research Subject
電池・触媒および電気化学・界面科学・イオニクスの計算材料科学
Computational materials science of electrochemistry, interface & ionics phenomena and battery & catalyst applications

研究の背景 Background

カーボンニュートラル社会に向けて次世代電池・触媒の開発が急がれるが、そのミクロスケールでの反応機構については不明な点が多く、開発のボトルネックとなっている。また電池・触媒はその素過程として酸化還元反応、界面反応、イオン輸送を共通に持つが、実験観測が難しい面もあり、その理論についても改良の余地が大きい。これらの課題に対して大規模・高精度計算によるミクロスケール機構の解明が重要な役割を果たすと期待されている。

Development of next-generation batteries and catalysts is urgently needed toward a carbon-neutral society, but the reaction mechanisms at the microscopic scale are still unknown, which is a bottleneck in the development in fact. Besides there are many unknowns about the redox, interfacial and ionics reactions, fundamental processes common in the batteries and catalysts. The elucidation of those micro-scale mechanisms by large-scale and high-precision calculations is expected to play an important role in addressing these issues.

研究の目標 Outcome

酸化還元反応、界面反応、イオン輸送に対して、より適切な計算科学・データ科学手法の開発を通した新しい基礎学理の構築と、スーパーコンピュータ上でそれらを活用することによる次世代電池・触媒のミクロスケール機構の解明を通した開発への貢献。

Development of novel fundamental theories through the development of more appropriate computational and data-science methods for redox reactions, interfacial reactions, and ion transport, and contribution to the development of next-generation batteries and catalysts through the elucidation of micro-scale mechanisms by utilizing these methods on supercomputers.

研究図Research Figure

文献 / Publications

R. Sasaki, Y. Tateyama et al., PRX Energy 44, 013005 (2025): Q. Si, Y. Tateyama et al., Adv. Sci. 2502336 (2025): B. Gao, Y. Tateyama et al., Adv. Energy Mater. 12, 2102151 (2022): W. Zhou, Y. Tateyama et al., ACS Energy Lett. 8, 4113 (2023): Z. Zhou, Y. Tateyama et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 16, 42093 (2024)

研究者HP