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研究者紹介

熊谷 明哉 准教授

2022.12.27
東北大学 高等研究機構材料科学高等研究所(AIMR) 
材料物理グループ
熊谷 明哉(くまたに あきちか) 准教授・ディスティングイッシュトリサーチャー
 
 熊谷先生は表面化学・電気化学をご専門とする研究者です。顕微鏡を使って、材料の
表面・界面の非常に小さなエリアで生じるまだ知られていないイオンの反応現象を
「見る」・「知る」というご研究を進めて来られました。特に、身近な電気化学デバイスの
代表である電池(リチウムイオン電池等)は、その内部反応の詳細が実は未解明であることから
重要な研究対象です。
 
 試料、例えば電池材料表面の観測には「ナノ電気化学セル顕微鏡:SECCM」という
世界に数台しかない顕微鏡の一種を用います。参照電極と電解液を中に入れた直径50 nm(!)
という小ささのガラスピペットを探針として材料表面をなぞり、それぞれの場所での電気化学的な
応答を見ることで、その極小範囲内の表面におけるリチウムイオンの移動を知ることが
可能となります。この技術の強みは、本当に見たいその50 nmの範囲で何が起こっているか
知ることが出来るという点にあります。
 
 こうした研究によって、例えばどこに電池の充放電の劣化の原因があり何が起こっているのか、
どういう条件でそれが解消するのかを解明することが可能となります。ひいては、材料の
パフォーマンスを100%引き出す材料設計、より性能の高い電池の実現につながります。
上記では電池を挙げましたが、イオンが関与する現象であれば応用できることから、金属の腐食や
触媒反応等も解析することができます。
 
 現在は、これまでに培ってきた電気化学的な測定と、ラマン分光法を組み合わせ、イオンの情報に
加えて物質の結合状態の情報まで、同時に得る取り組みにも着手しています。これまでにも電池・自動車
業界等との連携実績がありますが、今後も様々な材料を見たいという産業界のニーズに積極的に
応えていきたい、挑戦を続けていきたいと語ってくださいました。
 
▼▼もっと知りたい方はこちら▼▼
・東北大学 研究者紹介
https://www.r-info.tohoku.ac.jp/ja/ddc429ba27f551c7ce09a59dd06c224b.html
・AIMR WEBサイト
https://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/jp/research/researcher/kumatani_a.html
・研究室WEBサイト
https://www.wpi-aimr.tohoku.ac.jp/qms_lab/
 
以上

 
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