Hirofumi Nakamoto 研究室

本研究室は、フッ化物イオンを電荷の運び手とする新型蓄電池の開発に取り組んでいます。従来のリチウムイオン電池を上回るエネルギー密度を実現する可能性のある技術として、室温で動作するフッ化物シャトル電池を研究対象としています。この電池が実用化されるには、フッ化物イオンを効率的に輸送できる電解質の開発と、電池内での化学反応メカニズムの解明が不可欠な課題です。 電解質に関しては、入手しやすい塩類や有機溶媒を組み合わせることで、室温動作が可能な電解質システムの設計と評価を進めています。複数の溶媒や塩の組成パターンを検討し、イオン伝導性や電気化学的安定性を測定することで、性能の高い電解質材料の最適化を目指しています。 同時に、電池の正極・負極として機能する金属材料がフッ化物を取り込んだり放出したりする過程を、微視的スケールで観察・分析しています。原子間力顕微鏡や電子顕微鏡などの分析手法を用いて、電極表面の形態変化や内部構造を調べることで、電池性能を制限している要因を特定し、より効率的な電極設計への指針を得ようとしています。