若手研究者産学連携
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原理・現象の
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基礎研究
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応用研究
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技術検証
応用研究
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実証
TRL6
実環境での
技術検証
実証
TRL7以上
実環境での
技術検証
※TRL（TRL（Technology Readiness Level）：特定技術の成熟度を表す指標で、異なったタイプの技術の成熟度を比較することができる定量尺度
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ビジョン
カーボンニュートラルの実現に向け、水素製造やCO₂還元で使われる水蒸気電解・燃料電池を400℃以下でも動かすことを目指しています。従来の延長ではない、新しい“プロトンがよく動く材料”の設計に挑戦中です。私たちの提案は、水酸化物イオン（実質的な担体はプロトン）と酸化物イオンの通り道を組み合わせた電解質材料の創出です。これまでに、600℃以上でも水酸化物イオンを結晶内に保てる化合物や、400℃以下で従来材を上回る導電率を示す材料を見いだしています。
最終用途例
APPLICATION
水蒸気電解や燃料電池の低温作動を可能にする新しい電解質・電極材料としての応用を想定しています。CO₂還元や水素製造装置の小型化・省エネ化への貢献が期待できます。
強み
室温の飽和水蒸気では不十分なため、高濃度水蒸気を供給できる炉を独自開発しました。高温の炉内へ水を一定量連続供給する方式により、20℃の飽和水蒸気（約2.4体積％）に対し最大約40倍＝100体積％水蒸気条件での反応が可能です。
テクノロジー
固体では、水が高温でも安定に存在できる場合があります。この性質を生かし、結晶の中に“水の成分”を取り込んだ酸水酸化物を開発しています。これらは中～高温域でも水酸化物イオンを保持でき、構造と安定性の関係を明らかにしながら機能材料の可能性を広げています。すでに600℃以上で保持可能な化合物や、400℃以下で高いプロトン伝導を示す材料を見いだしています。
共同研究仮説
独自プロセスによる反応で、高い熱安定性をもつ物質群の合成に成功しました。電解質・電極として実装するには、耐久性・元素の入手性・合成コストなどの最適化が必要です。産業側の視点を取り入れた共同研究で、実用材料への展開を進めたいと考えています。
研究者
【経歴】
◆2010年3月 神奈川大学大学院工学研究科応用化学専攻 博士後期課程修了 博士（工学）
◆2010年4月～2020年3月 神奈川大学工学部物質生命化学科 助手，助教
機能性セラミックス研究室（山村博 教授），ナノ構造材料化学研究室（金仁華 研究室），機能性セラミックス研究室（本橋輝樹 教授）において研究活動に従事
◆2020年4月より現職
機能性セラミックス研究室（本橋輝樹 教授）所属（2023年度より化学生命学部）
【受賞歴（2024年以降）】
◆2024年5月 第6回物質・デバイス共同研究賞
本シーズに関連する論文
本シーズ以外の論文
