研究内容

北陸先端大 エネルギーナノ材料研究室では、イオンを運ぶ材料とそのナノ構造・界面に着目し、次世代のエネルギー材料とデバイスの研究を行っています。材料の設計・合成から、先端計測、電気化学評価、機構解析まで幅広く取り組み、燃料電池、蓄電池、水電解、センサーなどへの応用を目指しています。

燃料電池・蓄電池

イオンをよく通す材料と界面を設計する

燃料電池やLiイオン・Naイオン電池の性能向上を目指し、高分子電解質や電極材料、その界面におけるイオン輸送を研究しています。特に、ナノ構造、階層構造、分子配向、薄膜界面を制御することで、イオンを高速かつ選択的に輸送できる材料の設計に取り組んでいます。（Review論文、高分子論文集）

次世代プロトン電池

プロトンを利用した新しい充電式電池

プロトンを電荷担体として利用する、新しい充電式電池の研究を進めています。電極材料や電解質、両者の界面に着目し、プロトンを高速かつ安定に貯蔵・輸送できる材料とデバイスの開発を目指しています。(プロトン電池）

水素・電気化学デバイス

エネルギーをつくる・蓄える電気化学技術

水電解、CO₂電解、スーパーキャパシタ、フロー電池など、さまざまな電気化学デバイスの研究を行っています。
電極触媒、電解質、界面におけるイオンや分子の動きを理解し、より高性能なエネルギー変換・貯蔵デバイスの実現を目指しています。海外の大学・研究機関との共同研究も積極的に進めています。(CO₂還元、光電気化学水電解、CO2メタネーション)

スマート材料・センサー

イオンの動きを利用して刺激を検出・制御する

光や力などの外部刺激に応答して、イオンの動きが変化する材料を研究しています。イオン伝導のオン・オフ制御や、触覚・力を検出するセンサーなどへの応用を進め、人と機械をつなぐ新しい機能性材料・デバイスの創出を目指しています。(NO2ガスセンサ、NH3ガスセンサ）

研究を支える技術

4つの研究テーマに共通して、材料合成、電気化学測定、分光分析、構造解析などを組み合わせ、材料内部や界面で起こる現象を調べます。さらに、シミュレーション、データ科学、AIなどの新しい手法も共同研究を通じて取り入れ、実験結果の理解と新しい材料設計につなげています。