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活動報告(公募計画コース) 第225号

中国科学院蘭州化学物理研究所のYan Xingbin教授と共同研究

東北大学

 Yan Xingbin教授は中国科学院蘭州化学物理研究所の教授で副長を務めており、研究分野はスーパーキャパシタのための新エネルギー貯蔵材料、燃料セル、リチウム酸素バッテリーです。

 JSTさくらサイエンスプログラムの支援のもと2015年1月19日から2月8日まで、Yan教授は東北大学・原子分子材料科学高等研究機構の陳明偉教授と共同研究を行いました。陳研究室はエネルギー貯蔵と転換デバイスのもとになるナノポーラス金属の研究では世界でもトップレベルであり、10編の論文をNature Nanotechnology, Nature Materials, Advanced Materials等の国際的な科学誌に発表しています。

 訪問してまずはじめにYan教授は陳研究室のグループセミナーでスーパーキャパシタとリチウム酸素バッテリーのための炭素を基にしたナノ材料について最新の研究成果を発表しました。

 その後、陳研究室の実験施設と機器を使用して、電気化学的方法を用いて3次元階層的な金属電極の製作を学びました。それは2、3ナノメートルから数百ナノメートルまでも調整できる孔サイズで3次元双連続的構造を備えています。

 試料作成の後、Yan教授は、両方の調査形成および画像形成対物レンズのために倍の球面収差修正者を備えている先進のスキャン透過型電子顕微鏡(STEM、JEM-2100F)を用いてナノポーラス金属の微細構造を観察することを学びました。それから、Yan教授と陳研究室メンバーは、ナノ多孔質金属電極を作成した研究経験とスーパーコンデンサを組み立てることに最適な材料と電解質を検討しました。

 今回の研究と議論に基づいて、Yan教授と陳教授は、極めて高い力とエネルギー密度ならびに優れた率能力とサイクル性で優れたマイクロ・スーパーコンデンサを造るために最適な研究計画を立てる予定です。将来的にも協力して研究を進めたいと考えています。

 週末には、Yan教授は数人の陳研究室メンバーと共に日本三景、松島を訪れ、代表的な冬の食物である牡蛎を楽しみました。また、仙台城(震災後再建された石垣、伊達政宗の騎馬像)を訪ねて仙台市街の眺望を楽しんだり、青葉城博物館では、仙台の歴史を知ることができました。

 2015年2月8日、Yan教授は、東北大学から中国へ帰国する際に、「この21日間の訪問は非常に成功したと言えます。期待以上の研究成果を得ることができ、また日本の文化を知る素晴らしい経験でした。日本と世界の良い関係を築いたさくらサイエンスプログラムには心から深く感謝します」と語ってくれました。


走査電子顕微鏡で試料を構造解析するYan教授

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