新材料・新概念に基づく先駆的エネルギー変換・貯蔵技術を軸とする次世代のエネルギー化学材料技術の研究開発を行う。
We will research and develop the next-generation energy chemical material technology centered on pioneering energy conversion and storage technology based on new materials and new concepts.

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ニュース

ラボ長   安田 和明(産業技術総合研究所、電池技術研究部門長兼務) Dr. Kazuaki Yasuda, Director, AIST / Research Institute of Electrochemical Energy, AIST(Dual post)

研究顧問  北川 進(京都大学) Dr. Susumu Kitagawa, Research Emeritus Advisor, AIST / Distinguished Professor of Kyoto University

副ラボ長  萩原 理加(京都大学) Dr. Rika Hagiwara, Deputy Director / Professor, Kyoto University
副ラボ長  阿部 竜(京都大学) Dr. Ryu Abe, Deputy Director / Professor, Kyoto University
副ラボ長  山田 理(産業技術総合研究所) Dr. Osamu Yamada, Deputy Director, AIST / Professor at joint research site, Kyoto University

A. 基盤技術・材料開発班 Basic technology / materials development

班 長   堀毛 悟史(京都大学) Dr. Satoshi Horike, Group leader / Associate Professor, Kyoto Univerisity
P D   Das Chinmoy(産業技術総合研究所) Dr. Chinmoy Das, AIST Postdoctoral Researcher
P D   伊豆 仁(産業技術総合研究所) Dr. Hitoshi Izu, AIST Postdoctoral Researcher

B. 電解質材料開発班 Development of electrolyte materials

班 長   窪田 啓吾(産業技術総合研究所) Dr. Keigo Kubota, Group leader, AIST / Lecturer at joint research site, Kyoto University
班 員   松本 一彦(京都大学) Dr. Kazuhiko Matsumoto, Associate Professor, Kyoto University
P D   Shubham Kaushik(産業技術総合研究所) Dr. Shubham Kaushik, AIST Postdoctoral Researcher

C. 触媒材料・電極開発班 Development of catalyst materials and electrodes

班 長   阿部 竜(京都大学) Dr. Ryu Abe(Dual post),Professor, Kyoto University
PD(Leader)Wei Yong-Sheng(産業技術総合研究所) Dr. Yong-Sheng Wei, AIST Postdoctoral Researcher
P D   Wang Haofan(産業技術総合研究所) Dr. Haofan Wang, AIST Postdoctoral Researcher
P D   Zou Lianli(産業技術総合研究所) Dr. Lianli Zou, AIST Postdoctoral Researcher
P D   Liu Hangyu(産業技術総合研究所) Dr. Liu Hangyu, AIST Postdoctoral Researcher
T S   梶原 隆史(産業技術総合研究所) Dr. Takashi Kajiwara, Technical Staff, AIST
R A   小川 幹太(産業技術総合研究所・京都大学) Mr. Kanta Ogawa, Research Assistant, AIST / Graduate student, Kyoto University
R A   松岡 輝(産業技術総合研究所・京都大学) Mr. Hikaru Matsuoka, Research Assistant, AIST / Graduate student, Kyoto University

研究協力(兼務) Research cooperator (Dual post)

池 田   田中 真悟(産業技術総合研究所 電池技術研究部門) Dr. Shingo Tanaka, Research Institute of Electrochemical Energy, AIST
池 田   山崎 眞一(産業技術総合研究所 電池技術研究部門) Dr. Shinichi Yamazaki, Research Institute of Electrochemical Energy, AIST
池 田   マセセ タイタス(産業技術総合研究所 電池技術研究部門) Dr. Titus Masese, Research Institute of Electrochemical Energy, AIST
池 田   山本 大樹(産業技術総合研究所 電池技術研究部門) Dr. Hiroki Yamamoto, Research Institute of Electrochemical Energy, AIST

研究支援 Research support

京 都   池田 美幸(産業技術総合研究所・TS)Dr. Miyuki Ikeda, Technical Staff, AIST
京 都   上林 菜穂子(産業技術総合研究所・TS)Ms. Naoko Kambayashi, Technical Staff, AIST
京 都   岡本 なぎ子(産業技術総合研究所) Ms. Nagiko Okamoto, Assistant, AIST
池 田   齋藤 俊幸(産業技術総合研究所 関西センター・イノベーションコーディネーター) Mr. Toshiyuki Saito, Innovation Coordinator, AIST
池 田   山脇 直穂子(産業技術総合研究所 関西センター) Ms. Naoko Yamawaki, Assistant, AIST
池 田   木山 美由紀(産業技術総合研究所 関西センター) Ms. Miyuki Kiyama, Assistant, AIST

  PD:ポストドクター、TS:テクニカルスタッフ、RA:リサーチアシスタント

概要 Overview

京都大学の先端材料シーズ(多孔性配位高分子(MOF/PCP)、電解質、金属ナノ粒子触媒など)と、産業技術総合研究所の機能界面構築や電気化学デバイス化技術を結合させ、従来にないエネルギー変換、エネルギー貯蔵技術の開発を目指します。産学官ネットワークの構築により、民間企業の参画による「橋渡し」につながる目的基礎研究を強化し、革新的エネルギー化学材料技術の実用化のために必要な基盤技術・材料、電解質材料、触媒材料・電極設計及びデバイス化技術に関する基礎・応用研究に取り組んでいきます。

ChEM-OIL aims to develop unprecedented energy conversion and energy storage technologies via the integration of state-of-the-art materials based on metal-organic frameworks (MOFs), porous coordination polymer (PCPs), nanomaterials, and ionic liquids (ILs) with rational materials engineering, surface functionalization, and device design. Being a part of industrial–academia–government collaborative network, ChEM-OIL is consistently pursing to bridge the knowledge and technique gap between fundamental and applied researches in catalysis, electrochemical energy storage, and other energy and environmental related fields.

研究テーマ Research theme

研究課題1:基盤技術・材料開発
・革新的エネルギー化学材料とデバイスの実用化に資するMOF/PCPの開発、およびMOF/PCPの機能創発に必要となる自在な構造設計を実現するための合成手法を開発を行います。さらに、MOF/PCPのさまざまな形状制御技術、電気化学特性賦与技術や異種材料との複合化技術などの技術開発を行います。新規に合成された各種構造や形状を持つMOF/PCP材料を前駆体・鋳型として利用することで、電気化学デバイスに適した炭素や金属複合体などの多様なナノ構造材料を開発します。

Research topic 1: Basic technology / Development of MOF/PCP-derived materials
The structural and chemical possibility of MOFs/PCPs have been enthusiastically explored with the aim to reveal the relationship between the morphology and the physicochemical properties of MOF-derived materials. Our synthetic methodology involves the utilization of MOFs/PCPs as versatile templates or precursors to create advanced functional materials, especially carbon-based nanomaterials or carbon-metal nanocomposites, with unique morphologies and flexible chemical compositions at the macroscopic scale as well as tailorable surface and defect states at the atomic level.


研究課題2:電解質材料開発
・これまでに実現困難であった室温~中温域で作動する電気化学デバイスに適した、高性能化と安全性を両立する新規な溶融塩電解質の開発を、第一原理計算などの計算科学的手法を積極的に活用することで早期の実現を目指します。さらに、MOFや金属ナノ粒子と溶融塩を複合化することで、新しい概念の固体電解質の創出を目指します。また溶融塩を熱的・電気化学的な合成の反応場として利用することで、他の研究課題で実施する材料の形状制御や機能性賦与への適用を検討します。

Research topic 2: Development of electrolyte materials
Task-specific ILs and their feasibility as electrolytes have been explored with the ultimate goal to realize intrinsically safe electrochemical energy storage devices that provide decent performance over the ambient-to-intermediate temperature range, which are unachievable until now. New alkali metal ion conductors, such as composite electrolytes via the encapsulation of ILs within MOFs, plastic crystals, and inorganic low-melting molten salts have been studied. In addition to the role as alternative electrolytes, employing ILs as new reaction medium is expected to overcome the limitations of traditional solvent-based method for material synthesis as taking into account the excellent thermal stability and nonvolatility of ILs.

主な研究成果



研究課題3:触媒材料・電極設計開発
・高価な白金などの貴金属触媒を必要としない高い酸素還元活性を有する非貴金属・炭素複合材料をベースにした触媒の開発や多孔質MOF/PCPとグラフェン、金属酸化物などとの複合材料から構成される三次元で精密に構造制御された電極材料を開発します。またMOF/PCP材料やMOF/PCPを鋳型・前駆体として用いて合成したナノ触媒材料、あるいは金属ナノ粒子触媒の担体として用いることで、水電解・水素発生反応に高活性・高耐久性の電極触媒や、液体燃料製造用の電極触媒の開発を目指します。

Research topic 3: Development of catalyst/electrode materials
A series of noble metal-free catalysts have been synthesized for oxygen reduction reaction (ORR), oxygen evolution reaction (OER), water electrolysis, hydrogen generation, CO oxidation, and liquid fuel production. The sophisticated incorporation of MOFs/PCPs and their derivatives as the substrate for metal oxide or transition metal nanoparticles helps elevate the material utilization efficiency and provides opportunities to tailor catalytic properties, paving the way for the development of cost effective yet highly active catalyst materials.

主な研究成果



京都大学 吉田キャンパス
国際科学イノベーション棟 4階

事務オフィス〒606-8501
京都市左京区吉田本町

電話072-751-8695

Eメールinfo-chem-ml@aist.go.jp

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4th fl. International Science Innovation Bldg., Kyoto University
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Tel +81-72-751-8695
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