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研究概要

リチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池、金属空気電池などの次世代蓄電池について、「電解液設計」をテーマに研究を行っています。

アドバンテージ

電解液の劣化分析は不揮発性の塩を含むため通常困難ですが、研究室所有のGCMSやLCMSといった専用装置を用いて精力的に分析しています。またラマン分光やPFG-NMRといった分光学測定も得意としています。

事例紹介

　リチウムイオン電池にはリチウム塩濃度1 mol/L程度の電解質溶液が用いられています。これはイオン濃度が上がると一般に溶液の粘度も上がってしまうため、リチウム塩濃度1 mol/L付近において電解液のイオン伝導率が極大を示すためです。しかしながら近年、3 mol/L以上の高濃度電解液中における特異な電極反応特性が注目されています。塩濃度が高い濃厚電解液中では逆に溶媒が少ない環境となるため、溶媒分解などの副反応が抑制できる可能性があり、より良い電解液設計を目指して日々研究を進めています。

主な所属学会

電気化学会

主な論文

“All-Solid-State Ion-Selective Electrode Inspired from All-Solid-State Li-Ion Batteries”, R. Tatara, Y. Shibasaki, D. Igarashi, H. Osada, K. Aoki, Y. Miyamoto, T. Takayama, T. Matsui, S. Komaba, Anal. Chem., 97, 4819 (2025).
“Stability of RbO2 as a Discharge Product of Metal–O2 Batteries”, R. Fujimoto, R. Tatara*, T. Hosaka, D. Igarashi, S. Komaba, J. Am. Chem. Soc., 147, 6747 (2025).
“The Effect of Electrode-Electrolyte Interface on the Electrochemical Impedance Spectra for Positive Electrode in Li-ion Battery”, R. Tatara*, P. Karayaylali, Y. Yu, Y. Zhang, L. Giordano, F. Maglia, R. Jung, J. P. Schmidt, I. Lund, Yang Shao-Horn*, J. Electrochem. Soc., 166, A5090 (2019).

主な特許

WO/2024/190792「空気電池及び硫黄電池」
US20250130197「全固体型カリウムイオン選択性電極およびその製造方法」
JP2023177134「負極活物質、負極、ナトリウムイオン電池、カリウムイオン電池及び負極活物質の製造方法」

主な著書

CSJ Current Review 44 『モビリティ用電池の化学』 リチウムイオン二次電池から燃料電池まで、PartII研究最前線 ①二次電池 1章「NaとK二次電池」、化学同人2022

主な研究機器・設備

グローブボックス、電気化学測定装置、ラマン分光光度計