エネルギー材料学領域［産業科学研究所］

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エネルギーを貯め、変換し、使う材料を作る。

山田研究室（エネルギー材料学領域）は、エネルギーを「貯める」「変換する」「使う」という3つのプロセスに着目し、環境問題の解決に資する材料と技術の開発を行っています。
リチウムイオン電池の高性能化・高安全化や、それを超える新型二次電池の実現に向けて、電解液の中でイオンと溶媒分子のつながり（配位状態）を制御する独自の戦略で新材料を開発しています。
燃料電池では、シングルアトム触媒をつくることで、高価な貴金属の使用量を大きく減らす次世代の低コスト燃料電池に挑戦しています。
電気の力で価値の高い物質を合成するPower-to-Xデバイスでは、二酸化炭素の資源化に着目し、新しい触媒を開発しています。

Research研究课题

山田研究室では、エネルギーを貯める、変換する、使うという3つのプロセスに着目して、環境問題の解決に資する革新的な材料と技術の開発を行っています。電池の電解液や触媒など、電気化学に関わる材料の未知の機能や性質を探りながら、新しいデバイスの開発に取り組んでいます。

※示意图

次世代バッテリーの開発↗

リチウムイオン電池の電解液で、イオンと溶媒の結びつき方を設計した新材料を開発しています。高電圧・高容量の新反応、水を使う新型二次電池、充放電の反応機構の解析にも取り組んでいます。

※示意图

革新的な燃料電池↗

燃料電池のPt触媒を、さらに小さいサブナノ粒子やシングルアトム（金属1原子）にすることを目指しています。層状材料の二次元ナノ空間に金属を収めて、凝集を物理的に抑えることを試みています。

※示意图

電気で物質をつくるPower-to-X↗

電気の力で水・二酸化炭素・窒素から次世代燃料を製造する電解デバイスの基盤技術を開発しています。反応の仕組みに基づく触媒・電解質材料や、層状MnO2のナノ反応場を使う電極触媒にも挑戦しています。

※示意图

電気化学の新理論・新学術↗

電解質を溶媒に溶かした電解液など、液体材料の化学・電気化学について、新しい理論の確立に挑戦しています。電極と電解液の境界（界面）の反応を原子レベルで可視化することに挑戦し、界面を能動的に制御することを目指しています。

Voices学长学姐的评价

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