スタッフ
新規エネルギーデバイス開発に向けた物質創成
菅野・鈴木研究室では、イオンや電子が高速で拡散する新しい材料の探索と解析を行い、新規なエネルギーデバイスを開発することで、持続可能な社会の実現に貢献することを目指しています。高効率な発電システムと蓄電デバイスを組み合わせることが求められますが、それらのシステムやデバイスの構築には、それを支える材料の開発が必要不可欠です。
一方で、新材料の発見は簡単ではありません。古典的な固体化学の手法に加えて、計算化学、機械学習の手法を駆使して、効率的に材料を見つける方法を開発しています。実際に材料が見つかると、X線や中性子などによる結晶構造解析、電気化学特性評価、デバイス化による出力やサイクル性能の評価などの一連の研究を進めます。これらの相関を解析すると、新しい材料の設計指針が獲得できます。設計指針を基に探索と解析を繰り返し、新物質の創成による、次世代型の高性能デバイス開発に挑戦します。
代表的論文
- “A lithium superionic conductor”, N. Kamaya, K. Homma, Y. Yamakawa, M. Hirayama, R. Kanno, M. Yonemura, et al. Nature Materials 2011 Vol. 10 Issue 9 Pages 682-686
- “Pure H– conduction in oxyhydrides”, G. Kobayashi, Y. Hinuma, S. Matsuoka, A. Watanabe, M. Iqbal, M. Hirayama, et al. Science 2016 Vol. 351 Issue 6279 Pages 1314-1317
- “High-power all-solid-state batteries using sulfide superionic conductors”, Y. Kato, S. Hori, T. Saito, K. Suzuki, M. Hirayama, A. Mitsui, et al. Nature Energy 2016 Vol. 1 Pages 16030