研究内容
新世代エネルギーデバイス用の革新的な導電性ポリマーの開発
- 新規導電性ポリマーの合成と蓄電・発電デバイス材料への応用
- 有機メソポーラス材料の開発と有機エレクトロニクス分野・環境エネルギー分野への応用
- 有機半導体・可溶性ナノ金属硫化物半導体の開発と用途開発
- リビングラジカル重合触媒の開発と用途開発
研究テーマ
東日本大震災の後、環境・エネルギー施策の点検の中、太陽光、風力、地熱などの再生可能エネルギーや水素エネルギーへの関心が高まっています。非化石エネルギーの高度利用には、燃料電池や太陽電池などの分散型発電デバイスとLiイオン二次電池などの蓄電デバイスを組み合わせたシステムが必須となります。われわれは現在、電子伝導性（電子、正孔）とイオン伝導性（Liイオン、プロトン）の両方を同時に示す新構造単位（一硫化炭素、共役７員環）からなる混合伝導性ポリマーを設計・合成し、それらを広温度帯域対応の新世代の蓄電・発電デバイス（全固体Liイオン電池、燃料電池）へ応用することに取り組んでいます。
蓄電・発電デバイスにおけるエネルギー密度と出力密度との関係から、既存の内燃機関を標的とすると、Liイオン電池は大容量化･急速充電を、燃料電池は小型化･高出力化を１桁以上向上させる必要があります。当該混合伝導性ポリマーは、この問題を克服する基幹材料として利用することができます。
本研究で開発した電子-イオン両導電性ポリマーは新しい有機π共役系材料として、Liイオン二次電池用正極材やスーパーキャパシタ（レドックス型キャパシタ）材料、燃料電池用カソード触媒層電解質の他、熱電発電用材料、有機電子光機能材料、機能性炭素材料として広い分野での利用が期待されます。