熱力学的に非平衡なガラス材料の科学と機能性デバイスの創製

~結晶化ガラスの可能性~

機能ガラス工学研究室

技術シーズカテゴリー
ナノテクノロジー・材料
キーワード
ガラス結晶化全固体電池リチウム(ナトリウム)イオン電池レーザーパターニング

研究室教職員

本間 剛

本間 剛HONMA Tsuyoshi

物質生物

教授

TEL:
0258-47-9312

専門分野

材料工学/無機材料・物性
材料化学/無機工業材料
材料化学/機能材料・デバイス

研究分野

本研究室では、ガラスの結晶化現象に関して、そのナノ構造と結晶化機構の解明を基礎とし、ガラスの結晶化を積極的に活用して、ガラスと結晶の機能が融合した新材料開発と、エネルギー問題の解決に資するデバイス創出、およびロボティクスとレーザを用いたガラスの新プロセス開発を進めています。

主要設備

全固体電池および液系電池の作製に必要な環境(グローブボックスなど)、ガラス作成のための溶融設備、レーザー光源及びプロセッシングのための光学系、分光装置、熱物性測定装置など、保有設備の詳細はホームページで公開しています。

得意とする技術

・新規な高機能ガラス材料の開発
・ガラスの各種物性・構造の定量的評価と解析
・革新的全固体電池の開発
・光学応用に関連するガラス材料の開発
・レーザーとロボティクス技術を融合したガラス材料のための新プロセスの開発

産学官連携実績・提案

・ガラスの結晶化による全固体ナトリウムイオン電池の開発
・新規リチウムイオン伝導体、ナトリウムイオン伝導体の創製
・ガラスのレーザープロセッシングによるフォトニックス素子の創製

交流を求めたい分野

・ガラス及び結晶化ガラスを部材とする実製品への応用技術 
・各種ガラスの薄膜形成、多層膜作製技術
・ガラス表面加工技術 
・次世代二次電池の開発

知的財産等

二次電池の製造方法(特許7345748)、ナトリウムイオン二次電池用負極活物質(特開2024-017021)、ナトリウムイオン二次電池用負極活物質及びその製造方法 (特許7405342)、蓄電デバイス用正極活物質及びその製造方法 (特許6754534)、蓄電デバイス用正極活物質、及び、電極シートの製造方法(特許6758191)、アルカリイオン二次電池用正極活物質 (特許6837278)、蓄電デバイス用負極活物質 (特許6749037)、固体電解質用原料粉末 (特許6432969)

メッセージ

ガラス材料を中心にした新規無機材料の合成、物性評価、構造解析に関する研究教育で未来のエレクトロニクス・イオニクス・フォトニクス分野で期待される新しい先端高機能材料の創製と開発を目指しています。ガラスや電池に関する相談に応じています。

  • 図1 レーザーパターニング描画によりガラス表面に形成された単結晶光導波路図1 レーザーパターニング描画によりガラス表面に形成された単結晶光導波路
  • 図2 ナトリウムイオン電池:レアメタルを使用せず、全固体電池の試作にも成功している。図2 ナトリウムイオン電池:レアメタルを使用せず、全固体電池の試作にも成功している。
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