Naoaki Kuwata 研究室
主宰者:Naoaki Kuwata
北海道大学
AI 要約(直近 5 年の研究成果)
本研究室は、全固体電池の実現に向けた固体電解質および電極材料の開発に取り組んでいます。液体電解質の代わりに難燃性で安定な無機固体電解質を用いることで、より安全でエネルギー密度の高い次世代電池の実現を目指しています。特に、酸化物系、硫化物系、ハロゲン化物系など様々な材料系統におけるリチウムイオン伝導特性の向上に焦点をあてています。
研究手法としては、核磁気共鳴(NMR)やインピーダンス測定により、イオンの拡散機構を原子レベルで解析しています。また、第一原理計算や分子動力学シミュレーションを用いて新規材料を理論的に設計・予測し、高圧合成や融液侵含法などの合成技術により物質化しています。加えて、運用中の電池反応を直接観察する目的で、飛行時間型二次イオン質量分析法やその場電子顕微鏡など、リアルタイム計測技術を積極的に活用しています。
これらの研究を通じて、固体電解質中のイオン伝導メカニズムの解明と、元素置換や構造制御によるイオン伝導度の向上が主要な成果です。また、電池内での相境界移動や金属イオン溶出といった劣化現象の可視化にも成功し、全固体電池の実用化に必要な基礎知見を蓄積しています。
※ AI(Claude)が、公開されている論文要旨から研究の問い・手法・主要な発見を事実情報として抽出・再構成して自動生成しています。誤りを含む可能性があるため、正確性は研究室公式情報でご確認ください。
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研究成果(39 件)
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- DOI: https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.6c00304
- DOI: https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.5c02924
- DOI: https://doi.org/10.1002/aelm.202500688
- DOI: https://doi.org/10.1021/acsenergylett.5c03610
- DOI: https://doi.org/10.1080/14686996.2025.2580917
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.electacta.2025.147121
- DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-025-62860-1
- DOI: https://doi.org/10.1021/jacs.5c04018
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- DOI: https://doi.org/10.1016/j.ssi.2025.116924
- DOI: https://doi.org/10.5796/electrochemistry.25-71059
- [2025] Imaging Phase Boundary Kinetics in Lithium Titanate Using Operando Electron Energy-Loss SpectroscopyDOI: https://doi.org/10.1021/acsenergylett.5c00209
- DOI: https://doi.org/10.1038/s43246-025-00733-2
- DOI: https://doi.org/10.1039/d4ta07377k
- DOI: https://doi.org/10.1021/acsaem.4c01773
- [2024] Understanding Ion Dynamics in Closoborate-Type Lithium-Ion Conductors on Different Time-ScalesDOI: https://doi.org/10.1021/acs.jpclett.4c00754
- DOI: https://doi.org/10.1007/s10008-024-05886-7
- DOI: https://doi.org/10.1149/ma2023-02462267mtgabs
- DOI: https://doi.org/10.1039/d3ta05012b
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.ssi.2023.116408
- DOI: https://doi.org/10.1002/anie.202314444
- DOI: https://doi.org/10.1002/ange.202314444
- DOI: https://doi.org/10.1149/1945-7111/acf880
- DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c03876
- DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c02842
- DOI: https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.2c03340
- DOI: https://doi.org/10.5796/denkikagaku.22-fe0034
- DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.2c06699
- DOI: https://doi.org/10.1038/s41524-022-00853-0
- DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.2c03780
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.ssi.2022.115925
- DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-022-09835-0
- DOI: https://doi.org/10.5796/electrochemistry.21-00033
- DOI: https://doi.org/10.1039/d0cp04598e
- DOI: https://doi.org/10.1299/jsmemm.2021.os1212
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