研究者詳細

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オオノ　サネユキ
大野　真之
Saneyuki Ohno
所属
多元物質科学研究所　附属金属資源プロセス研究センター　エネルギーデバイス化学研究分野
職名
准教授
学位

  • Ph.D. in Materials Science （California Institute of Technology）

プロフィール

IMRAM, Tohoku University: Saneyuki Ohno

Google Scholar: Saneyuki Ohno

X: @Saneyuki_Ohno

豊田理研ライジングフェロー: Researcher Stories Episode-01

経歴 7

  • 2023年 ～ 継続中
    九州大学　大学院工学研究院 応用化学部門　客員准教授

  • 2023年 ～ 継続中
    東北大学　多元物質科学研究所　准教授

  • 2020年 ～ 2023年
    九州大学　大学院工学研究院 応用化学部門　助教

  • 2019年 ～ 2020年
    Justus Liebig University Giessen　Institute of Physical Chemistry　Humboldt Research Fellow

  • 2017年 ～ 2019年
    Justus Liebig University Giessen　Institute of Physical Chemistry　Scientific Researcher

  • 2017年 ～ 2017年
    Northwestern University　Materials Science　Temporary staff

  • 2015年 ～ 2017年
    Northwestern University　Department of Materials Science　Visiting scholar

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学歴 2

  • California Institute of Technology　Engineering and Applied Science　Materials Science

    2012年 ～ 2017年

  • 慶應義塾大学　理工学部　物理情報工学科

    2008年 ～ 2012年

委員歴 8

  • Batteries & Supercaps　Editorial Advisory Board

    2026年1月 ～ 継続中

  • (独)日本学生支援機構　海外留学支援制度（大学院学位取得型）審査会委員

    2025年10月 ～ 継続中

  • 公益社団法人 電気化学会 東北支部　幹事

    2024年 ～ 継続中

  • 公益社団法人電気化学会　PRiME2028 実行委員会 幹事委員 (渉外担当)

    ～ 継続中

  • Materials Research Meeting 2025, Session D, Organizer

    ～ 2025年12月

  • 2nd edition of the Japan-Korea-China Battery Science Workshop, Organizer

    ～ 2025年11月

  • 日本固体イオニクス学会　第19回固体イオニクスセミナー 世話人

    ～ 2025年8月

  • 公益社団法人電気化学会　PRiME2024 実行委員会 幹事委員 (渉外担当)

    2022年7月 ～ 2024年12月

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研究キーワード 6

  • 熱電材料

  • 硫黄を利用した電極材料

  • 構造・組成・輸送の相関

  • 固体電解質

  • 固体イオニクス

  • 全固体電池

研究分野 4

  • ナノテク・材料 / 無機材料、物性 / 熱電材料

  • ナノテク・材料 / エネルギー化学 / 複合電極材料内伝導の評価

  • ナノテク・材料 / 無機物質、無機材料化学 / 新規固体電解質の開発

  • ナノテク・材料 / エネルギー化学 / 全固体電池・固体電解質

受賞 9

  1. 豊田理研ライジングフェロー

    2024年4月　豊田理化学研究所

  2. トーキン科学技術賞最優秀賞・特別賞（重賞）

    2024年3月　トーキン科学技術振興財団　全固体リチウム硫黄電池正極内部のイオン輸送解析

  3. 電池技術委員会賞

    2022年11月　電池技術委員会　伝導再現性の向上へ向けた固体電解質の熱力学的欠陥制御

  4. ICYRAM2022 Young Researcher Gold Award

    2022年9月　MRS Japan

  5. 第十六回固体イオニクスセミナー 若手講演 優秀発表賞

    2022年8月　日本固体イオニクス学会

  6. 国際交流奨励賞 21世紀記念倉田元治賞

    2022年4月　日本セラミックス協会

  7. Humboldt Research Fellowship

    2019年4月　Alexander von Humboldt Foundation

  8. Outstanding Poster Award

    2016年6月　International Conference of Thermoelectrics

  9. 日本学生支援機構 (JASSO) 海外留学支援制度 (大学院学位取得型)

    2012年4月　JASSO

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論文 69

  1. Application of Hydrate‐Melt Electrolytes to High‐Rate and High‐Capacity Organic Lithium‐Ion Batteries

    Yoshiyuki Gambe, Saneyuki Ohno, Itaru Honma

    ChemSusChem　2026年7月29日

    DOI： 10.1002/cssc.70824 　

  2. Bayesian‐Optimized Dual‐Mode Luminescence‐Based Optical Thermometry Enabled by Negative Thermal Expansion in Lu2(MoO4)3:Yb–Er–Tm Phosphor

    Reiko Furukawa, Takuya Hasegawa, Tong Fang, Saneyuki Ohno, Tomoyo Goto, Yasushi Sato, Ayahisa Okawa, Shu Yin

    Advanced Optical Materials　2026年6月24日

    DOI： 10.1002/adom.71394 　

  3. Ultra‐Low‐Strain Calcium and Magnesium Ion Storage Enabled by Tunnel‐Structured MoO3 Positive Electrode

    Reona Iimura, M. D. Hashan C. Peiris, Takashi Yabu, Toshihiko Mandai, Ruijie Zhu, Akira Nasu, Saneyuki Ohno, Masaki Matsui, Itaru Honma, Manuel Smeu, Hiroaki Kobayashi

    Advanced Energy Materials　2026年4月28日

    DOI： 10.1002/aenm.71006 　

  4. 2026 Roadmap on Next-Generation Solid Electrolytes for Battery Applications 査読有り

    Florian Strauss, Torsten Brezesinski, Saneyuki Ohno, Yi Huang, Peng Song, Xabier Martinez de Irujo-Labalde, Wolfgang Zeier, Jelena Popovic-Neuber, Hugo Braun, Arndt Remhof, Corsin Battaglia, Theodosios Famprikis, Marnix Wagemaker, Ke Huang, Yan Zeng, Ouyang Bin, Juhyoun Park, Yoon Seok Jung, Jingui Yang, Siyuan Guo, Shu-Bo Wang, Shuo Wang, Eric McCalla, Benjamin Mercier, Ove Korjus, Patrice Perrenot, Claire Villevieille, Martin Wilkening, Kerstin Wissel, Oliver Clemens

    Materials Futures　2026年3月12日

    出版者・発行元： IOP Publishing

    DOI： 10.1088/2752-5724/ae5120 　

    eISSN：2752-5724

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    Abstract The global transition to sustainable energy systems requires breakthroughs in electrochemical storage technologies that are not only safe, but also resource-efficient. Solid-state batteries (SSBs), which use superionic solid electrolytes (SEs) instead of flammable liquid electrolytes, are at the forefront of this transformation. In general, SEs promise increased safety, access to high-voltage cathode and metal anode chemistries, and new avenues for circular design and recyclability. However, to reach their full potential, intertwined challenges related to ion transport, (electro)chemical stability, manufacturing, processing, and cost must be overcome. This “2026 Roadmap on Next-Generation Solid Electrolytes for Battery Applications” outlines new directions that will contribute to research in the field of SSBs over the next decade. It provides an overview of the current state of the art in sulfide- and halide-based solid electrolytes for Li and Na systems, examines post-Li/Na chemistries (K, Mg, and others), and highlights advances in hydroborates, fully reduced (irreducible), and compositionally complex (high-entropy) electrolytes, as well as glass-ceramic electrolytes. Beyond material innovation, the paper emphasizes the critical role of redox activity in SEs, scalable processing, high-throughput synthesis, and machine learning, as well as operando analytics and nuclear magnetic resonance spectroscopy to accelerate discoveries and gain a better understanding of structure-property relationships. Finally, the growing importance of recycling and circular design for ensuring sustainability is highlighted. By combining insights from chemistry, materials science, data (computational) science, and manufacturing, this article assumes that future SEs will progressively evolve from passive components to active design elements in high-energy-density electrochemical systems. The integration of multidisciplinary innovations will be crucial to realizing the potential of SSBs in practical technologies that power a decarbonized world.

  5. Oxygen-Mediated Structural Modulation and Ion Transport in x Na 2 O-TaCl 5 Glass Electrolytes 査読有り

    Zheng Huang, Neha Yadav, Shun Itakura, Peng Song, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi, Prashun Gorai, Saneyuki Ohno

    Journal of the American Chemical Society　147　(47)　43391-43399　2025年11月11日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/jacs.5c10564 　 10.26434/chemrxiv-2025-6gl63 　

    ISSN：0002-7863

    eISSN：1520-5126

  6. Unraveling Asymmetric Macroscopic Reaction Dynamics in Solid‐State Li–S Batteries During Charge–Discharge Cycles: Visualizing Ionic Transport Limitations with Operando X‐Ray Computed Tomography

    Yuta Kimura, Mai Tanaka, Shiori Kawasaki, Shoma Yanagihara, Jan Huebner, Nozomu Ishiguro, Takashi Nakamura, Oki Sekizawa, Kiyofumi Nitta, Yoshiharu Uchimoto, Koji Amezawa, Saneyuki Ohno

    Advanced Energy Materials　2025年10月23日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/aenm.202503863 　

    ISSN：1614-6832

    eISSN：1614-6840

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    Abstract By eliminating liquid electrolytes, solid‐state Li–S batteries (SSLSBs) deliver emerging high‐energy storage solutions with intrinsic safety advantages. However, restricted access to in‐battery reaction dynamics has obscured the mechanisms behind critical limitations in rate capability and cyclability. Here, operando X‐ray computed tomography is employed to capture the evolving through‐thickness sulfur‐lithiation distribution within composite SSLSB cathodes during cycling, directly linking macroscopic ion transport to cell performance. The observations not only demonstrate that macroscopic ion transport severely restricts the rate capability of SSLSBs, but also disclose a previously unreported charge–discharge asymmetry in reaction heterogeneity that triggers irreversible Li 2 S formation. Differential‐evolution fitting of the reaction profiles quantified a deterioration in the effective ionic conductivity during charging, which drives the observed asymmetry and likely arises from electrochemical and/or microstructural degradation of the electrolyte. This study establishes a methodology for high‐resolution visualization of reaction dynamics within composite cathodes, providing quantitative insights into the macroscopic transport bottleneck based on experimental observations, which are essential for guiding rational electrode design toward enhanced rate capability and cyclability.

  7. Absence of Long-Range V–V Dimer and Magnetic Orderings in High-Entropy (Mg0.2Mn0.2Co0.2Ni0.2Cu0.2)VO3

    Hajime Yamamoto, Boxuan Li, Hinako Telengut, Akari Takayama, Kenji Ishii, Hiroyuki Yamane, Suzuna Inoue, Satoshi Kobari, Ryuji Kawahara, Junya Yoshida, Susumu Yamamoto, Takuya Tsuji, Daiju Matsumura, Masaki Azuma, Takumi Nishikubo, Taiki Kosuge, Takafumi Yamamoto, Saneyuki Ohno, Tadashi Abukawa

    Inorganic Chemistry　64　(34)　17496-17502　2025年8月20日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.inorgchem.5c02779 　

    ISSN：0020-1669

    eISSN：1520-510X

  8. Quadruple-well ferroelectricity and moderate switching barrier in defective wurtzite α-Al2S3: a first-principles study

    Yuto Shimomura, Saneyuki Ohno, Katsuro Hayashi, Hirofumi Akamatsu

    npj Computational Materials　11　(1)　2025年2月17日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s41524-025-01519-3 　

    eISSN：2057-3960

  9. Local and Global Structural Effects of Doping on Ionic Conductivity in the Na3SbS4 Solid Electrolyte 査読有り

    Cheng-Wei Lee, Mayu Maegawa, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi, Saneyuki Ohno, Prashun Gorai

    ACS Materials Letters　2025年1月17日

    DOI： 10.1021/acsmaterialslett.4c01619 　

  10. Thermally Controlled A-site Cation Ordering and Coupled Polarity in Double Perovskite NaLaZr2O6

    Jian Wang, Hirofumi Akamatsu, Yang Zhang, Tatsushi Kawasaki, Saneyuki Ohno, Koji Fujita, Katsuro Hayashi

    Inorganic Chemistry　2025年1月13日

    DOI： 10.1021/acs.inorgchem.4c04267 　

  11. The Detail Matters: Unveiling Overlooked Parameters in the Mechanochemical Synthesis of Solid Electrolytes 査読有り

    Abdulkadir Kızılaslan, Mustafa Çelik, Yuta Fujii, Zheng Huang, Chikako Moriyoshi, Shogo Kawaguchi, Satoshi Hiroi, Koji Ohara, Mariko Ando, Kiyoharu Tadanaga, Saneyuki Ohno, Akira Miura

    ACS Energy Letters　156-160　2024年12月16日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsenergylett.4c02156 　

    ISSN：2380-8195

    eISSN：2380-8195

  12. Compatibility of Halide Electrolytes in Solid-State Li–S Battery Cathodes 査読有り

    Shoma Yanagihara, Jan Huebner, Zheng Huang, Atsushi Inoishi, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi, Saneyuki Ohno

    Chemistry of Materials　2024年12月16日

    DOI： 10.1021/acs.chemmater.4c02159 　

  13. Toward the Use of Composite Cathode with Significantly High Interfacial Area Density for Solid-State Li–S Batteries

    Saneyuki OHNO

    Denki Kagaku　92　(4)　330-335　2024年12月5日

    出版者・発行元： The Electrochemical Society of Japan

    DOI： 10.5796/denkikagaku.24-fe0407 　

    ISSN：2433-3255

    eISSN：2433-3263

  14. Li-Stuffed Garnet Solid Electrolytes: Current Status, Challenges, and Perspectives for Practical

    Eric Jianfeng Cheng, Huanan Duan, Michael J. Wang, Eric Kazyak, Hirokazu Munakata, Regina Garcia-Mendez, Bo Gao, Hanyu Huo, Tao Zhang, Fei Chen, Ryoji Inada, Kohei Miyazaki, Saneyuki Ohno, Hidemi Kato, Shin-ichi Orimo, Venkataraman Thangadurai, Takeshi Abe, Kiyoshi Kanamura

    Energy Storage Materials　103970-103970　2024年12月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.ensm.2024.103970 　

    ISSN：2405-8297

  15. Bifunctional Al Dopant for Enhancing Bulk and Grain Boundary Conductivities in Sodium Ion Conducting NASICON Ceramics 査読有り

    Bowei Xun, Jian Wang, Yukio Sato, Shufan Jia, Saneyuki Ohno, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi

    Advanced Energy Materials　2024年11月25日

    DOI： 10.1002/aenm.202402891 　

  16. Electrolyte‐free cathode design for solid‐state batteries demonstrated with bifunctional Li2VCl4 査読有り

    Takuma Kasahara, Peng Song, Itaru Honma, Saneyuki Ohno

    Batteries & Supercaps　2024年11月21日

    DOI： 10.1002/batt.202400520 　

  17. Design of Composite Cathodes with High Interfacial Area Density Toward the Use of Non-conductive Active Materials

    Saneyuki Ohno

    The Materials Research Society Series　479-489　2024年10月15日

    出版者・発行元： Springer Nature Singapore

    DOI： 10.1007/978-981-97-6039-8_41 　

    ISSN：2730-7360

    eISSN：2730-7379

  18. Benchmarking the reproducibility of all-solid-state battery cell performance

    Sebastian Puls, Elina Nazmutdinova, Fariza Kalyk, Henry M. Woolley, Jesper Frost Thomsen, Zhu Cheng, Adrien Fauchier-Magnan, Ajay Gautam, Michael Gockeln, So-Yeon Ham, Md Toukir Hasan, Min-Gi Jeong, Daiki Hiraoka, Jong Seok Kim, Tobias Kutsch, Barthélémy Lelotte, Philip Minnmann, Vanessa Miß, Kota Motohashi, Douglas Lars Nelson, Frans Ooms, Francesco Piccolo, Christian Plank, Maria Rosner, Stephanie E. Sandoval, Eva Schlautmann, Robin Schuster, Dominic Spencer-Jolly, Yipeng Sun, Bairav S. Vishnugopi, Ruizhuo Zhang, Huang Zheng, Philipp Adelhelm, Torsten Brezesinski, Peter G. Bruce, Michael Danzer, Mario El Kazzi, Hubert Gasteiger, Kelsey B. Hatzell, Akitoshi Hayashi, Felix Hippauf, Jürgen Janek, Yoon Seok Jung, Matthew T. McDowell, Ying Shirley Meng, Partha P. Mukherjee, Saneyuki Ohno, Bernhard Roling, Atsushi Sakuda, Julian Schwenzel, Xueliang Sun, Claire Villevieille, Marnix Wagemaker, Wolfgang G. Zeier, Nella M. Vargas-Barbosa

    Nature Energy　2024年9月18日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s41560-024-01634-3 　

    eISSN：2058-7546

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    Abstract The interlaboratory comparability and reproducibility of all-solid-state battery cell cycling performance are poorly understood due to the lack of standardized set-ups and assembly parameters. This study quantifies the extent of this variability by providing commercially sourced battery materials—LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2 for the positive electrode, Li6PS5Cl as the solid electrolyte and indium for the negative electrode—to 21 research groups. Each group was asked to use their own cell assembly protocol but follow a specific electrochemical protocol. The results show large variability in assembly and electrochemical performance, including differences in processing pressures, pressing durations and In-to-Li ratios. Despite this, an initial open circuit voltage of 2.5 and 2.7 V vs Li+/Li is a good predictor of successful cycling for cells using these electroactive materials. We suggest a set of parameters for reporting all-solid-state battery cycling results and advocate for reporting data in triplicate.

  19. NaMCl6 (M = Nb and Ta): A New Class of Sodium-Conducting Halide-Based Solid Electrolytes 査読有り

    Zheng Huang, Suguru Yoshida, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi, Saneyuki Ohno

    ACS Materials Letters　6　(5)　1732-1738　2024年4月1日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsmaterialslett.4c00315 　

    ISSN：2639-4979

    eISSN：2639-4979

  20. 新規ナトリウムイオン伝導ハロゲン化物の探索─結晶構造設計と機構解明─

    黄錚, 大野真之

    セラミックス　59　(10)　683-686　2024年

  21. Visualizing Reaction Fronts and Transport Limitations in Solid‐State Li–S Batteries via Operando Neutron Imaging 査読有り

    Robert Bradbury, Georg F. Dewald, Marvin A. Kraft, Tobias Arlt, Nikolay Kardjilov, Jürgen Janek, Ingo Manke, Wolfgang G. Zeier, Saneyuki Ohno

    Advanced Energy Materials　2203426-2203426　2023年3月20日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/aenm.202203426 　

    ISSN：1614-6832

    eISSN：1614-6840

  22. Enhanced Electrochemical and Transportation Properties in a NASICON-Type Na3Zr2(SiO4)2(PO4)–Na3Ti2(PO4)3 Junction Prepared by Spin Coating and Glass-Ceramic Processes 査読有り

    Shufan Jia, Saneyuki Ohno, Jian Wang, George Hasegawa, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi

    ACS Applied Energy Materials　2022年12月28日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsaem.2c03022 　

    ISSN：2574-0962

    eISSN：2574-0962

  23. Visualizing the Chemical Incompatibility of Halide and Sulfide‐Based Electrolytes in Solid‐State Batteries 査読有り

    Carolin Rosenbach, Felix Walther, Justine Ruhl, Matthias Hartmann, Theodoor Anton Hendriks, Saneyuki Ohno, Jürgen Janek, Wolfgang Zeier

    Advanced Energy Materials　2203673-2203673　2022年12月23日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/aenm.202203673 　

    ISSN：1614-6832

    eISSN：1614-6840

  24. Improvement of stability in a Mg2Si-based thermoelectric single-leg device via Mg50Si15Ni50 barrier 査読有り

    Jie Chen, Wenhao Fan, Yachao Wang, Yu Jiang, Saneyuki Ohno, Zuhair A. Munir, Marhoun Ferhat, Shaoping Chen

    Journal of Alloys and Compounds　926　166888-166888　2022年12月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.jallcom.2022.166888 　

    ISSN：0925-8388

  25. Topochemical Synthesis of LiCoF3 with a High-Temperature LiNbO3-Type Structure

    Yumi Matsuo, Yuko Matsukawa, Masahiro Kitakado, George Hasegawa, Suguru Yoshida, Ryoto Kubonaka, Yuya Yoshida, Tatsushi Kawasaki, Eiichi Kobayashi, Chikako Moriyoshi, Saneyuki Ohno, Koji Fujita, Katsuro Hayashi, Hirofumi Akamatsu

    Inorganic Chemistry　61　(30)　11746-11756　2022年8月1日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.inorgchem.2c01439 　

    ISSN：0020-1669

    eISSN：1520-510X

  26. Suppression of Interfacial Diffusion in Mg3Sb2 Thermoelectric Materials through an Mg4.3Sb3Ni/Mg3.2Sb2Y0.05/Mg4.3Sb3Ni-Graded Structure 査読有り

    Yachao Wang, Jie Chen, Yu Jiang, Marhoun Ferhat, Saneyuki Ohno, Zuhair A. Munir, Wenhao Fan, Shaoping Chen

    ACS Applied Materials & Interfaces　14　(29)　33419-33428　2022年7月27日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsami.2c09477 　

    ISSN：1944-8244

    eISSN：1944-8252

  27. Sodium is the new lithium

    S. Ohno, W. G. Zeier

    Nature Energy　2022年7月21日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s41560-022-01084-9 　

    eISSN：2058-7546

  28. Controlling Defects to Achieve Reproducibly High Ionic Conductivity in Na3SbS4 Solid Electrolytes 査読有り

    Masaki Shimoda, Mayu Maegawa, Suguru Yoshida, Hirofumi Akamatsu, Katsuro Hayashi, Prashun Gorai, Saneyuki Ohno

    Chemistry of Materials　2022年6月6日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.chemmater.2c00944 　

    ISSN：0897-4756

    eISSN：1520-5002

  29. Glass-ceramic route to NASICON-type Na Ti2(PO4)3 electrodes for Na-ion batteries 査読有り

    Shufan Jia, Hirofumi Akamatsu, George Hasegawa, Saneyuki Ohno, Katsuro Hayashi

    Ceramics International　48　(17)　24758-24764　2022年5月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.ceramint.2022.05.125 　

    ISSN：0272-8842

  30. Can Substitutions Affect the Oxidative Stability of Lithium Argyrodite Solid Electrolytes? 査読有り

    Ananya Banik, Yunsheng Liu, Saneyuki Ohno, Yannik Rudel, Alberto Jiménez-Solano, Andrei Gloskovskii, Nella M. Vargas-Barbosa, Yifei Mo, Wolfgang G. Zeier

    ACS Applied Energy Materials　2022年2月3日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acsaem.1c03599 　

    ISSN：2574-0962

    eISSN：2574-0962

  31. Sn Substitution in the Lithium Superionic Argyrodite Li6PCh5I (Ch = S and Se) 査読有り

    Ajay Gautam, Michael Ghidiu, Anna-Lena Hansen, Saneyuki Ohno, Wolfgang G. Zeier

    Inorganic Chemistry　60　(24)　18975-18980　2021年12月20日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.inorgchem.1c02813 　

    ISSN：0020-1669

    eISSN：1520-510X

  32. Toward Practical Solid-State Lithium–Sulfur Batteries: Challenges and Perspectives 査読有り

    Saneyuki Ohno, Wolfgang G. Zeier

    Accounts of Materials Research　2　(10)　869-880　2021年10月3日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/accountsmr.1c00116 　

    ISSN：2643-6728

    eISSN：2643-6728

  33. Lithium Argyrodite as Solid Electrolyte and Cathode Precursor for Solid‐State Batteries with Long Cycle Life 査読有り

    Shuo Wang, Mingxue Tang, Qinghua Zhang, Baohua Li, Saneyuki Ohno, Felix Walther, Ruijun Pan, Xiaofu Xu, Chengzhou Xin, Wenbo Zhang, Liangliang Li, Yang Shen, Felix H. Richter, Jürgen Janek, Ce‐Wen Nan

    Advanced Energy Materials　11　(31)　2101370-2101370　2021年8月

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/aenm.202101370 　

    ISSN：1614-6832

    eISSN：1614-6840

  34. Energy Storage Materials for Solid‐State Batteries: Design by Mechanochemistry 査読有り

    Roman Schlem, Christine Friederike Burmeister, Peter Michalowski, Saneyuki Ohno, Georg F. Dewald, Arno Kwade, Wolfgang G. Zeier

    Advanced Energy Materials　11　(30)　2101022-2101022　2021年8月

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/aenm.202101022 　

    ISSN：1614-6832

    eISSN：1614-6840

  35. Influence of Crystallinity of Lithium Thiophosphate Solid Electrolytes on the Performance of Solid‐State Batteries 査読有り

    Shuo Wang, Wenbo Zhang, Xiang Chen, Dyuman Das, Raffael Ruess, Ajay Gautam, Felix Walther, Saneyuki Ohno, Raimund Koerver, Qiang Zhang, Wolfgang G. Zeier, Felix H. Richter, Ce‐Wen Nan, Jürgen Janek

    Advanced Energy Materials　2100654-2100654　2021年5月6日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/aenm.202100654 　

    ISSN：1614-6832

    eISSN：1614-6840

  36. Linking Solid Electrolyte Degradation to Charge Carrier Transport in the Thiophosphate‐Based Composite Cathode toward Solid‐State Lithium‐Sulfur Batteries 査読有り

    Saneyuki Ohno, Carolin Rosenbach, Georg F. Dewald, Jürgen Janek, Wolfgang G. Zeier

    Advanced Functional Materials　31　(18)　2010620-2010620　2021年2月24日

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/adfm.202010620 　

    ISSN：1616-301X

    eISSN：1616-3028

  37. Insights into the Lithium Sub-structure of Superionic Conductors Li3YCl6 and Li3YBr6 査読有り

    Roman Schlem, Ananya Banik, Saneyuki Ohno, Emmanuelle Suard, Wolfgang G. Zeier

    Chemistry of Materials　33　(1)　327-337　2021年1月12日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.chemmater.0c04352 　

    ISSN：0897-4756

    eISSN：1520-5002

  38. Polymer-based hybrid battery electrolytes: theoretical insights, recent advances and challenges 査読有り

    Jelena Popovic, Daniel Brandell, Sanyeuki Ohno, Kelsey B. Hatzell, Jin Zheng, Yan-Yan Hu

    Journal of Materials Chemistry A　9　(10)　6050-6069　2021年

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/d0ta11679c 　

    ISSN：2050-7488

    eISSN：2050-7496

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    <p>This review provides the guiding summary of various ion transport mechanisms and the methods to track them in polymer-based hybrid battery electrolytes.</p>

  39. On the underestimated influence of synthetic conditions in solid ionic conductors 査読有り

    Ananya Banik, Theodosios Famprikis, Michael Ghidiu, Saneyuki Ohno, Marvin A. Kraft, Wolfgang G. Zeier

    Chemical Science　2021年

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/d0sc06553f 　

    ISSN：2041-6520

    eISSN：2041-6539

    詳細を見る 詳細を閉じる

    <p>Influence of synthesis and processing on the nature of ultimate product and the ionic transport properties of superionic conductors.</p>

  40. Analysis of Charge Carrier Transport Toward Optimized Cathode Composites for All‐Solid‐State Li−S Batteries 査読有り

    Georg F. Dewald, Saneyuki Ohno, Joachim G. C. Hering, Jürgen Janek, Wolfgang G. Zeier

    Batteries & Supercaps　4　(1)　183-194　2021年1月

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/batt.202000194 　

    ISSN：2566-6223

    eISSN：2566-6223

  41. Structure and Sodium Ion Transport in Na11+xSn2+x(Sb1–yPy)1–xS12 査読有り

    Marvin A. Kraft, Lara M. Gronych, Theodosios Famprikis, Saneyuki Ohno, Wolfgang G. Zeier

    Chemistry of Materials　32　(15)　6566-6576　2020年8月11日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.chemmater.0c01964 　

    ISSN：0897-4756

    eISSN：1520-5002

  42. Enhancing Interfacial Properties of Mg 2 Si‐Based Thermoelectric Joint with Mg 2 SiNi 3 Compound as Electrodes 査読有り

    Shaoping Chen, Yanzuo Chen, Saneyuki Ohno, Libin Xu, Wenhao Fan, Lin Xue, Marhoun Ferhat, Yucheng Wu

    physica status solidi (a)　217　(15)　1901035-1901035　2020年8月

    出版者・発行元： Wiley

    DOI： 10.1002/pssa.201901035 　

    ISSN：1862-6300

    eISSN：1862-6319

  43. Materials design of ionic conductors for solid state batteries 査読有り

    Saneyuki Ohno, Ananya Banik, Georg F Dewald, Marvin A Kraft, Thorben Krauskopf, Nicoló Minafra, Paul Till, Manuel Weiss, Wolfgang G Zeier

    Progress in Energy　2020年3月18日

    出版者・発行元： {IOP} Publishing

    DOI： 10.1088/2516-1083/ab73dd 　

  44. How Certain Are the Reported Ionic Conductivities of Thiophosphate-Based Solid Electrolytes? An Interlaboratory Study 査読有り

    Saneyuki Ohno, Tim Bernges, Johannes Buchheim, Marc Duchardt, Anna-Katharina Hatz, Marvin A. Kraft, Hiram Kwak, Aggunda L. Santhosha, Zhantao Liu, Nicolò Minafra, Fumika Tsuji, Atsushi Sakuda, Roman Schlem, Shan Xiong, Zhenggang Zhang, Philipp Adelhelm, Hailong Chen, Akitoshi Hayashi, Yoon Seok Jung, Bettina V. Lotsch, Bernhard Roling, Nella M. Vargas-Barbosa, Wolfgang G. Zeier

    ACS Energy Letters　5　(3)　910-915　2020年3月13日

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/acsenergylett.9b02764 　

    eISSN：2380-8195

  45. Experimental Assessment of the Practical Oxidative Stability of Lithium Thiophosphate Solid Electrolytes 査読有り

    Georg F. Dewald, Saneyuki Ohno, Marvin A. Kraft, Raimund Koerver, Paul Till, Nella M. Vargas-Barbosa, Jürgen Janek, Wolfgang G. Zeier

    Chemistry of Materials　31　(20)　8328-8337　2019年10月22日

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/acs.chemmater.9b01550 　

  46. Local Structure and Influence of Sb Substitution on the Structure–Transport Properties in AgBiSe2 査読有り

    Tim Bernges, Jan Peilstöcker, Moinak Dutta, Saneyuki Ohno, Sean P. Culver, Kanishka Biswas, Wolfgang G. Zeier

    Inorganic Chemistry　58　(14)　9236-9245　2019年7月15日

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/acs.inorgchem.9b00874 　

  47. Further Evidence for Energy Landscape Flattening in the Superionic Argyrodites Li6+xP1–xMxS5I (M = Si, Ge, Sn) 査読有り

    Saneyuki Ohno, Bianca Helm, Till Fuchs, Georg Dewald, Marvin A. Kraft, Sean P. Culver, Anatoliy Senyshyn, Wolfgang G. Zeier

    Chemistry of Materials　31　(13)　4936-4944　2019年7月9日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.chemmater.9b01857 　

    ISSN：0897-4756

    eISSN：1520-5002

  48. Visualization of the Interfacial Decomposition of Composite Cathodes in Argyrodite-Based All-Solid-State Batteries Using Time-of-Flight Secondary-Ion Mass Spectrometry 査読有り

    Felix Walther, Raimund Koerver, Till Fuchs, Saneyuki Ohno, Joachim Sann, Marcus Rohnke, Wolfgang G. Zeier, Jürgen Janek

    Chemistry of Materials　31　(10)　3745-3755　2019年5月28日

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/acs.chemmater.9b00770 　

  49. Observation of Chemomechanical Failure and the Influence of Cutoff Potentials in All-Solid-State Li–S Batteries 査読有り

    Saneyuki Ohno, Raimund Koerver, Georg Dewald, Carolin Rosenbach, Paul Titscher, Dominik Steckermeier, Arno Kwade, Jürgen Janek, Wolfgang G. Zeier

    Chemistry of Materials　31　(8)　2930-2940　2019年4月23日

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/acs.chemmater.9b00282 　

  50. Chalcopyrite ZnSnSb2: A Promising Thermoelectric Material 査読有り

    Ami Nomura, Seongho Choi, Manabu Ishimaru, Atsuko Kosuga, Thomas Chasapis, Saneyuki Ohno, G. Jeffrey Snyder, Yuji Ohishi, Hiroaki Muta, Shinsuke Yamanaka, Ken Kurosaki

    ACS Applied Materials & Interfaces　10　(50)　43682-43690　2018年11月

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/acsami.8b16717 　

    ISSN：1944-8244

  51. Inducing high ionic conductivity in the lithium superionic argyrodites Li6+xP1-xGexS5I for all-solid-state batteries 査読有り

    Marvin A. Kraft, Saneyuki Ohno, Tatiana Zinkevich, Raimund Koerver, Sean P. Culver, Till Fuchs, Anatoliy Senyshyn, Sylvio Indris, Benjamin J. Morgan, Wolfgang G. Zeier

    Journal of the American Chemical Society　140　(47)　16330-16339　2018年11月

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/jacs.8b10282 　

    ISSN：0002-7863

  52. Structural and computational assessment of the influence of wet-chemical post-processing of the Al-substituted cubic Li7La3Zr2O12 査読有り

    Robert Kun, Frederieke Langer, Massimo Delle Piane, Saneyuki Ohno, Wolfgang G. Zeier, Michael Gockeln, Lucio Colombi Ciacchi, Matthias Busse, István Fekete

    ACS Applied Materials & Interfaces　10　(43)　37188-37197　2018年10月8日

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/acsami.8b09789 　

    ISSN：1944-8244

  53. Comparing the descriptors for investigating the influence of lattice dynamics on ionic transport using the superionic conductor Na3PS4-xSex 査読有り

    Thorben Krauskopf, Sokseiha Muy, Sean P. Culver, Saneyuki Ohno, Olivier Delaire, Yang Shao-Horn, Wolfgang G. Zeier

    Journal of the American Chemical Society　140　(43)　14464-14473　2018年10月4日

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/jacs.8b09340 　

    ISSN：0002-7863

  54. Observation of valence band crossing: the thermoelectric properties of CaZn2Sb2–CaMg2Sb2 solid solution 査読有り

    Max Wood, Umut Aydemir, Saneyuki Ohno, G. Jeffrey Snyder

    Journal of Materials Chemistry A　2018年4月

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry ({RSC})

    DOI： 10.1039/C8TA02250J 　

  55. Enhancement of average thermoelectric figure of merit by increasing the grain-size of Mg3.2Sb1.5Bi0.49Te0.01 査読有り

    Tsutomu Kanno, Hiromasa Tamaki, Hiroki K. Sato, Stephen Dongmin Kang, Saneyuki Ohno, Kazuki Imasato, Jimmy Jiahong Kuo, G. Jeffrey Snyder, Yuzuru Miyazaki

    Applied Physics Letters　112　(3)　033903-033903　2018年1月15日

    出版者・発行元： {AIP} Publishing

    DOI： 10.1063/1.5016488 　

    ISSN：0003-6951

    eISSN：1077-3118

  56. Phase Boundary Mapping to Obtain n -type Mg 3 Sb 2 -Based Thermoelectrics 査読有り

    Saneyuki Ohno, Kazuki Imasato, Shashwat Anand, Hiromasa Tamaki, Stephen Dongmin Kang, Prashun Gorai, Hiroki K. Sato, Eric S. Toberer, Tsutomu Kanno, G. Jeffrey Snyder

    Joule　2　(1)　141-154　2018年1月

    DOI： 10.1016/j.joule.2017.11.005 　

    ISSN：2542-4351

  57. Grain boundary dominated charge transport in Mg3Sb2-based compounds

    Jimmy Jiahong Kuo, Stephen Dongmin Kang, Kazuki Imasato, Hiromasa Tamaki, Saneyuki Ohno, Tsutomu Kanno, G. Jeffrey Snyder

    Energy & Environmental Science　11　(2)　429-434　2018年1月

    DOI： 10.1039/c7ee03326e 　

    ISSN：1754-5692

    eISSN：1754-5706

  58. Improving the thermoelectric performance in Mg3+xSb1.5Bi0.49Te0.01 by reducing excess Mg 査読有り

    Kazuki Imasato, Saneyuki Ohno, Stephen Dongmin Kang, G. Jeffrey Snyder

    APL Materials　6　(1)　016106-016106　2018年1月

    DOI： 10.1063/1.5011379 　

    ISSN：2166-532X

  59. Resonant bonding, multiband thermoelectric transport and native defects in n-type BaBiTe3-xSex (x = 0, 0.05 and 0.1) 査読有り

    S. Maier, S. Ohno, G. Yu, S. D. Kang, T. C. Chasapis, V. A. Ha, S. A. Miller, D. Berthebaud, M. G. Kanatzidis, G.-M. Rignanese, G. Hautier, G. J. Snyder, F. Gascoin

    Chemistry of Materials　2017年12月

    出版者・発行元： American Chemical Society ({ACS})

    DOI： 10.1021/acs.chemmater.7b04123 　

    ISSN：0897-4756

  60. Metal phosphides as potential thermoelectric materials 査読有り

    Jan-Hendrik Pöhls, Alireza Faghaninia, Guido Petretto, Umut Aydemir, Francesco Ricci, Guodong Li, Max Wood, Saneyuki Ohno, Geoffroy Hautier, G. Jeffrey Snyder, Gian-Marco Rignanese, Anubhav Jain, Mary Anne White

    Journal of Materials Chemistry C　2017年11月

    DOI： 10.1039/c7tc03948d 　

    ISSN：2050-7526

  61. Band engineering in Mg3Sb2 by alloying with Mg3Bi2 for enhanced thermoelectric performance 査読有り

    Kazuki Imasato, Stephen Dongmin Kang, Saneyuki Ohno, G. Jeffrey Snyder

    Materials Horizons　5　(1)　59-64　2017年11月

    DOI： 10.1039/c7mh00865a 　

    ISSN：2051-6347

    eISSN：2051-6355

  62. Achieving zT < 1 in Inexpensive Zintl Phase Ca9Zn4+xSb9 by Phase Boundary Mapping 査読有り

    Ohno, S., Aydemir, U., Amsler, M., P{\"o}hls, J.-H., Chanakian, S., Zevalkink, A., White, M.A., Bux, S.K., Wolverton, C., Snyder, G.J.

    Advanced Functional Materials　27　(20)　2017年3月

    DOI： 10.1002/adfm.201606361 　

  63. YCuTe<inf>2</inf>: A member of a new class of thermoelectric materials with CuTe<inf>4</inf>-based layered structure 査読有り

    Aydemir, U., Pöhls, J.-H., Zhu, H., Hautier, G., Bajaj, S., Gibbs, Z.M., Chen, W., Li, G., Ohno, S., Broberg, D., Kang, S.D., Asta, M., Ceder, G., White, M.A., Persson, K., Jain, A., Snyder, G.J.

    Journal of Materials Chemistry A　4　(7)　2016年2月

    DOI： 10.1039/c5ta10330d 　

  64. Coinage-Metal-Stuffed Eu<inf>9</inf>Cd<inf>4</inf>Sb<inf>9</inf>: Metallic Compounds with Anomalous Low Thermal Conductivities 査読有り

    Kazem, N., Zaikina, J.V., Ohno, S., Snyder, G.J., Kauzlarich, S.M.

    Chemistry of Materials　27　(21)　2015年11月

    DOI： 10.1021/acs.chemmater.5b03808 　

  65. High Temperature Thermoelectric Properties of the Solid-Solution Zintl Phase Eu11Cd6–xZnxSb12

    Nasrin Kazem, Antonio Hurtado, Fan Sui, Saneyuki Ohno, Alexandra Zevalkink, Jeffrey G. Snyder, Susan M. Kauzlarich

    Chemistry of Materials　27　(12)　4413-4421　2015年6月23日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.chemmater.5b01301 　

    ISSN：0897-4756

    eISSN：1520-5002

  66. Thermoelectric properties of the Zintl phases Yb5M2Sb6(M = Al, Ga, In)

    Umut Aydemir, Alex Zevalkink, Alim Ormeci, Heng Wang, Saneyuki Ohno, Sabah Bux, G. Jeffrey Snyder

    Dalton Transactions　44　(15)　6767-6774　2015年2月

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/c4dt03773a 　

    ISSN：1477-9226

    eISSN：1477-9234

  67. Thermoelectric properties of the Ca5Al2−xInxSb6solid solution

    Alex Zevalkink, Jessica Swallow, Saneyuki Ohno, Umut Aydemir, Sabah Bux, G. Jeffrey Snyder

    Dalton Trans.　43　(42)　15872-15878　2014年9月16日

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/c4dt02206h 　

    ISSN：1477-9226

    eISSN：1477-9234

  68. Thermoelectric properties of the Yb9Mn4.2−xZnxSb9solid solutions

    Saneyuki Ohno, Alexandra Zevalkink, Yoshiki Takagiwa, Sabah K. Bux, G. Jeffrey Snyder

    J. Mater. Chem. A　2　(20)　7478-7483　2014年3月

    出版者・発行元： Royal Society of Chemistry (RSC)

    DOI： 10.1039/c4ta00539b 　

    ISSN：2050-7488

    eISSN：2050-7496

  69. High-Temperature Thermoelectric Properties of the Solid–Solution Zintl Phase Eu11Cd6Sb12–xAsx (x < 3)

    Nasrin Kazem, Weiwei Xie, Saneyuki Ohno, Alexandra Zevalkink, Gordon J. Miller, G. Jeffrey Snyder, Susan M. Kauzlarich

    Chemistry of Materials　26　(3)　1393-1403　2014年2月11日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/cm403345a 　

    ISSN：0897-4756

    eISSN：1520-5002

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共同研究・競争的資金等の研究課題 6

  1. アニオンの複合化で拓く固体イオニクスのフロンティア

    提供機関：Toyota Riken

    制度名：Toyota Riken Rising Fellow

    2024年 ～ 2029年

  2. 蓄電固体時代の次世代「ものづくり」ネットワークの構築

    大野 真之

    2024年 ～ 2027年

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    「1.物質探索と合成」では基盤となる蓄電固体材料の探索と多角的合成の深化により物質の具現化を担う「ものづくり」を、「2.高度解析と機構解明」では高度な平均・局所・動的構造による機構解明をもって「ものづくり」を支える設計指針の探索を、そして「界面現象理解」では界面における物質間親和性の理解に基づいた物質利用に主眼を置く解析手法の「ものづくり」を、それぞれ計画している。日本側研究者とカウンターパートの協業はトピックごとにキックオフするが、on-siteでの協業を通して、個人単位でのより密な議論を行い、合成と観測それぞれへの要求の深い理解を実現する。その後、相互理解をベースに、日本側・カウンターパート両者の強みである合成や計測の適用範囲の拡張を目指す。

  3. 全固体硫黄正極をモデルとした高濃度蓄電固体界面化学の基盤構築

    大野 真之

    2023年4月1日 ～ 2026年3月31日

    詳細を見る 詳細を閉じる

    硫黄は豊富で安価かつ大きな理論容量を持ち、その利用は蓄電分野にパラダイムシフトを引き起こし得る。絶縁性の硫黄はイオン・電子輸送担体との微細かつ緻密な複合化で蓄電利用が可能となるが、高濃度固体界面を有する複合体内での輸送現象の理解と複合体設計指針は確立されていない。そこで本研究では全固体硫黄正極の実現に向けて、広い電位範囲での高速イオン輸送が可能な複合体設計指針の確立を目指し、さらにそれを下支えする高濃度固体界面化学の学術基盤の構築を目指している。 今期は複合体中のマクロな輸送の向上を広い電位範囲で実現するための施策に取り組んだ。一つはハロゲン系固体電解質の高濃度複合体中での利用である。高濃度複合体内であっても、ハロゲン系固体電解質は高い酸化耐性を示した。しかし興味深いことに、酸化電位における劣化挙動は硫化物のそれとは異なり、たとえば塩化物においては塩素の酸化に伴う劣化の直前に伝導度が上昇した。これは臭化物や他の金属を四面体中心に持つハライドでも観測されたことから、キャリア濃度の少ないハロゲン化物の伝導度が小さいことと関連があることが示唆されている。印加電圧への応答と輸送への影響は硫化物では常にネガティブであったため新たな知見である。 付随して、高濃度複合体中で利用可能な新たな電解質の探索にも乗り出している。ナトリウムイオン伝導ハロゲン化物は高い酸化耐性と高い伝導度が期待されるが、その報告は極めて少なかった。そこで我々はダブルペロブスカイト構造に多くのナトリウム空孔を導入することで大きく歪ませた構造を持つNaTaCl6とNaNbCl6の二つに注目し、その輸送特性を調査した。ほぼ同じ構造を持つに者であるが、輸送特性には大きな差があり、これがinductive effectによるものだと提唱した。これらは新たな物質の設計指針確立に繋がり得る知見である。

  4. 全固体硫黄正極をモデルとした高濃度蓄電固体界面化学の基盤構築

    大野 真之

    2023年4月 ～ 2026年3月

  5. 難伝導性活物質利用へ高濃度固体ナノ界面の多角的観測と掌握

    大野 真之

    2022年4月1日 ～ 2024年3月31日

  6. InterfaceとInterphase:全固体複合材中イオンダイナミクスの探索

    大野 真之

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

    研究機関：Kyushu University

    2021年4月1日 ～ 2023年3月31日

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    安価で豊富な硫黄を用いた次々世代全固体電池の実現には、イオンや電子の効率的な硫黄への供給が大きな課題となる。硫黄は高容量を実現する一方、イオン的にも電子的にも絶縁体であり、その利用には固体電解質や炭素と微細かつ緻密な複合化が不可欠である。本研究ではその硫黄正極実現への足掛かりとして「全固体複合材料中のinterfaceとinterphaseの制御の可能性」を問う。硫黄正極利用へ向けた全固体複合電極材料は、従来の遷移金属酸化物正極に比べて圧倒的に大きな界面濃度が要求されるが、複合体中の界面濃度の増加に伴い、キャリア輸送、特にイオン輸送が鈍化し、動作のボトルネックとなる。界面状態や電圧印加に伴う界面生成物の影響の理解を深化させることを目標として、複合電極材料中のイオン輸送向上への設計指針確立に向けた研究を展開している。 まず第一に、高い界面濃度を持つ複合体内での現象理解へ向け、直流分極測定や交流インピーダンス測定を通した複合体中の有効キャリア伝導度の定量的な電気化学測定手法の確立を行っている。この際、系の複雑性低減のため、活物質を含まないLi6PS5Cl-C複合体をモデル複合材料として用いて研究を進めてきた。複合体中のイオン輸送の定量的な評価が可能になると、複合体構成要素や複合体デザインそのものを変化させた場合の輸送への影響をより正確に知ることができる。輸送計測と並行して、電圧印加に伴う界面生成物の観測を、高度分光を用いて行っている。電圧印加による輸送の変化と界面生成物の相関から、界面近傍現象のより深い理解を得ている。 また、研究の進行に伴い顕在化する興味深い周辺現象の探索も行っている。電気化学的操作により予想される界面近傍における電荷の蓄積現象から着想を得た、試料の熱力学状態の微小な変化が固体電解質そのもののイオン輸送に及ぼす影響への仮説は、Naイオン伝導固体を用いて実証した。

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