スタッフ

電気化学とその場測定を活用したエネルギーデバイス科学の創生

荒井研究室では、環境負荷が低く利便性の高い電気自動車の普及や、ライフスタイルに合わせた太陽光や風力を始めとする再生可能エネルギー由来電力の活用に向けて、蓄電デバイスの長寿命化・高安全化・低コスト化を実現する技術を創生しています。

全固体リチウムイオン電池関連では、電気化学測定に欠かせない参照極を、世界で初めて開発に成功し、交流インピーダンス法等を用いた反応プロセスの解析を推進しています。

またエックス線回折や共焦点光学系、さらには国の施設を利用した中性子回折による「その場測定技術」の開発に注力しており、作動条件下における蓄電池の挙動を明らかにすることで、課題を抽出し、特性向上のヒントを得ています。

今後も電気化学・物質科学・先端解析技術を組み合わせることにより、次世代蓄電デバイスの特性改善を図るとともに、未来を拓く新しい科学の創生に挑戦します。

代表的論文

1. “Performance of Li4Ti5O12-based reference electrode for the electrochemical analysis of all-solid-state lithium-ion batteries”, Atsunori Ikezawa, Goro Fukunishi, Takeyoshi Okajima, Fusao Kitamura, Kota Suzuki, Masaaki Hirayama, Ryoji Kanno and Hajime Arai, Electrochemistry Communications, 116, 10673_1-5 (2020).
2. “Occurrence of shape change in rechargeable alkaline zinc electrodes observed by operando confocal optics and X-ray diffraction“, Atsunori Ikezawa, Masato Horiuchi and Hajime Arai
   Journal of Power Sources, 570, 230291_1-10 (2021).
3. “Effects of Aluminum Substitution in Nickel-rich Layered LiNi_xAl_1-xO₂ (x=0.92, 0.95) Positive Electrode Materials for Li-Ion Batteries on High-Rate Cycle Performance“, Haruki Kaneda, Yuki Furuuchi, Atsunori Ikezawa and Hajime Arai, Journal of Materials Chemistry A, 9, 21981-21994 (2021).