RESEARCH

 Our Goal

Our research programs are centered on designing novel materials for various electrocatalytic reactions in energy conversion, electrosynthesis, and energy storage devices. 

(1) With the energy crisis and global warming fast dawning upon us, there is a need for clean, renewable energy sources. Our research interest lies in developing the “Single Atom Catalysts (SACs)”-installed fuel cells with unprecedented atomic efficiency. Both experimental and computational tools are utilized to explore how SACs alter the reaction pathways and their reactivity. 

(2) We are developing electrocatalytic technology to synthesize chemical fuels and feedstocks using discharged CO2, renewable electricity, and water. We perform fundamental studies of catalyst materials and integrate them into complete electrolyzer systems, including the engineering of catalysts, gas diffusion layers, and membrane electrode assemblies.

(3) We are developing high-energy-density and safe rechargeable batteries focusing on an electrode, electrolyte, and its interface. Through our unique operando spectroscopic technique, we are developing a strategy for optimizing the electrolyte/electrode interface via the electrode and/or electrolyte design. 

We will continue to explore unknown functions and properties of electrode and electrolyte materials and develop new technologies that solve energy and environmental issues.

我々のグループでは、エネルギーを「変換する」「使う」「貯める」という３つのプロセスに着目し、環境問題の解決に資する様々な革新的技術の開発を行っています。

（１）クリーンなエネルギー変換デバイスとして注目される燃料電池の飛躍的な高性能化・低価格化を実現するための、前例のない電極触媒の開発を行っています。具体的には、究極の原子効率を実現可能なシングルアトム触媒を創成し、高価な貴金属使用量を劇的に削減した次世代低コスト燃料電池の開発に挑戦しています。

（２）電気の力で高付加価値物質を合成する、次世代のPower-to-Xデバイスの開発を行なっています。特に、カーボンニュートラルに資する二酸化炭素の資源化プロセスに着目し、そのエネルギー効率の向上・反応選択性の制御・長寿命化を実現する新規触媒を開発しています。

（３）エネルギー貯蔵デバイスとして期待されるリチウムイオン電池の飛躍的な高性能化や、リチウムイオン電池を超える新型二次電池の実現に向けた新材料・新反応の開発を行っています。特に、独自のオペランド分光解析技術を応用することで、電極と電解質の界面を可視化し、その生成メカニズムの解明や、界面組成の最適化のための電極・電解質材料の設計指針の提案に挑戦しています

今後も、斬新なアプローチによってエネルギー・環境問題の解決に資する革新的デバイスの開発に取り組んでいきます。

Research Topic