持続可能な電気エネルギーの貯蔵法の実現
脱炭素社会に向けた再生可能エネルギーの導入には、電気エネルギーの貯蔵を担う二次電池が必要であり、その需要はますます増加している。一方、二次電池には、資源枯渇の問題から、今後、高い環境適合性及び再利用性が必須となる。本研究開発では、生体物質など地球上に豊富な資源を原料とした環境負荷の小さい合成法によって機能性有機材料を調製し、これらを電極活物質とした持続可能なオール有機電池を提案する。
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ビジョン
脱炭素社会に向けた再生可能エネルギーの導入には、電気エネルギーの貯蔵を担う二次電池が必要であり、その需要はますます増加している。一方、二次電池には、資源枯渇の問題から、今後、高い環境適合性及び再利用性が必須となる。本研究開発では、生体物質など地球上に豊富な資源を原料とした環境負荷の小さい合成法によって機能性有機材料を調製し、これらを電極活物質とした持続可能なオール有機電池を提案する。
最終用途例
APPLICATION
企業の協力・連携を得て、太陽光発電・風力発電などと組み合わせたシステムを構築することで、実用に向けた更なる要件を洗い出し、試行錯誤し、再生可能エネルギーの蓄電を支える基盤技術として確立したい。
強み
本研究により、生体物質など地球上に豊富な資源を原料として環境負荷の小さい合成法によって機能性有機材料を調製し、持続可能なオール有機電池が作製可能となる。同電池(材料)は原料まで分解可能であり、持続可能な社会に向けた電気エネルギー貯蔵の基盤技術として確立することで、再生可能エネルギーの導入に繋がる。
テクノロジー
本研究推進により、生体物質など地球上に豊富な資源を原料として環境負荷の小さい合成法によって機能性有機材料を調製し、持続可能なオール有機電池が作製可能となる。オール有機電池を、持続可能な社会に向けた電気エネルギー貯蔵の基盤技術として確立することで、再生可能エネルギーの導入や省エネルギーの促進に繋がる。
本研究開発のオール有機電池は、生体分子を中心とした有機材料のみから構成される。その優位性を最大限引き出すことで、使用後の電極材料および電池の高効率なリサイクル法を構築でき、社会課題である資源循環(省エネルギーの促進)、エネルギーロスやCO2排出量削減に大きく貢献できる。これらのコンセプトについては、対外的に高く評価されており、国内特許を出願中である。
共同研究仮説
① 材料メーカーと、コスト面から原料の制約を見直し、安価でかつ大量合成可能な手法を確立したい。
② 有機材料につよい印刷・インク会社との連携を得て、電池材料の量産法の確立を成し遂げたい。
③ エネルギー業界・電力会社の協力・連携を得て、、再生可能エネルギーの蓄電を支える基盤技術として確立したい。
研究者
2017年4月―2021年3月 早稲田大学大学院 先進理工学研究科
先進理工学専攻一貫制博士課程 早期修了
■職 歴
2019年4月―2021年3月 日本学術振興会 特別研究員(DC1)
2021年4月―2021年9月 日本学術振興会 特別研究員(PD)
2021年11月―2021年12月 日本学術振興会 同会 国際競争力強化研究員(CPD)
2022年5月― 大阪大学 大学院工学研究科 附属
フューチャーイノベーションセンター/応用化学専攻 テニュアトラック助教
■受 賞
2021年 愛知県 第16回わかしゃち奨励賞 優秀賞
2021年 早稲田大学 小野梓記念学術賞
2020年 第11回(令和2(2020)年度)日本学術振興会 育志賞
2020年 超異分野学会 本大会 最優秀発表賞
2019年 新学術領域研究 ハイドロジェノミクス ハイドロジェノミクス奨励賞
他 17件