東京工業大学 科学技術創成研究院
全固体電池研究センター

北村研究室

スタッフ

北村 房男 准教授
岡島 武義 助教

電極|電解質の界面構造と電極反応機構の解明

私たちのグループでは,電極|電解質界面で生起する化学反応や,原子・分子の吸着現象に関する研究を中心に,種々の電気化学測定法や「その場」分光測定法を駆使して界面構造と電極反応プロセスとの因果関係を明らかにし,さまざまな機能性電極の設計に役立つ基礎研究を実施しています.具体的には,表面構造のよく整った金属単結晶あるいは高配向性グラファイトを基板電極として用い,その表面上で生起する電極反応の速度を電気化学測定法により計測することで,表面構造が電子移動反応に及ぼす影響を定量的に評価・解析すること,アルキルビオロゲンやフタロシアニンなどの有機分子の吸着状態を「その場」赤外分光法などを利用して明らかにし,それらの電気化学反応特性との関係を検討すること,そして,こうして得られた基礎的な知見をもとにして,さまざまな機能性デバイスの構築を目指した研究を進めています.エネルギー関連では,燃料電池触媒について長い間研究してきましたが,最近では全固体電池の内部で進行する電極反応が,従来の固液界面反応系と大きく異なる点に興味を持って,電極反応論的な視点から研究に取り組んでいます.

グラファイト表面に吸着したビオロゲンのイメージ
固固界面反応のイメージ

代表的論文

  1. Misako Ohtsuka, Fusao Kitamura, “On the Formal Redox Potential of Oxygen Reduction Reaction at Iron Phthalocyanine/Graphene Composite Electrode in Alkaline Media”, Electrochemistry 83, 376-380 (2015).
  2. Yuki Kozu, Shin Kawashima and Fusao Kitamura, “One-step electrochemical synthesis of Pt-CeO2 composite thin films on a glassy carbon electrode”, J. Solid State Electrochem., 17, 761-765 (2013).
  3. K. Arihara and F. Kitamura, “Adsorption states of heptyl viologen on an Au(111) electrode surface studied by infrared reflection absorption spectroscopy”, J. Electroanal. Chem., 550-551, 149-159 (2003)
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