マリンオミックス/革新的エネルギー変換技術

• 研究概要

  本研究チームでは、物質生産、材料科学、環境科学などの諸学問領域において注目されている海洋微細藻類、及び電池用電解質をはじめとする多様な応用が期待されるイオン液体に焦点を当て、効率的エネルギー生産とエネルギー変換技術の開発を主軸とした包括的研究プロジェクトを推進する。

  

• 研究目的

  本プロジェクトに参画する多様な専門分野を有する研究者との間で従来の研究と新しい研究を相乗的に推進し、国際共著論文発表の促進を図る。

  

• 研究計画

  ①オイル生産微細藻類の物質生産代謝の改変と機能評価
  オイル生産微細藻類Fistulifera solarisのオイル代謝及び脂溶性物質の生産に向けた代謝経路の改変を行う。
  ②バイオミネラリゼーションの制御による高効率物質生産プロセスの構築
  F. solarisの珪殻形成の制御により、オイルの高効率回収プロセスや無機材料合成の省エネルギープロセスを構築する。
  ③イオン液体型燃料電池の設計と評価
  イオン液体を電解質とするダイレクトタイプの木質バイオマス燃料電池について、アノードの効率的な燃料酸化について検討し、さらに空気取り込み型のカソードと組み合わせたプロトタイプを作製する。アノードでの酸化反応でバイオマスが最終的に何に変換されたのかの解析を行う。加えて、イオン液体のLCST挙動を用いた全く新規な発電装置の開発にも着手する。
  ④低温駆動吸収・吸着冷凍サイクルの開発
  LCST特性を持つイオン液体を利用した60~70度で動作する吸収冷凍サイクルを実現するため，100気圧程度の加圧が可能な装置を製作し，半透膜を介して吸収溶液からイオン液体に水を移行させる実験を行う。また、候補となる吸収溶液の水蒸気吸収能力を実験的に実測し、これらを踏まえた提案サイクルの性能を評価する。
  ⑤電池用固体電解質・電極材料の設計と評価
  PEC電解質の優れた酸化安定性を活かした5V級正極活物質やSi系負極活物質を用いた高容量Li電池の試作を行い、セル作製工程や測定条件を見直すと共に、低いサイクル特性の原因を調査する。

  

その他の研究者

秋澤　淳　（工学研究院・教授）
新垣　篤史　（工学研究院・准教授）
吉野　知子　（工学研究院・准教授）
野島　大佑　（グローバルイノベーション研究院・特任助教）