| チーム名 | チームリーダー | 概要 | グループリーダー | |
|---|---|---|---|---|
| 全固体電池 | 大阪府立大学 大学院工学研究科 教授 辰巳砂 昌弘 |
低炭素社会実現に資する次世代蓄電池の開発を目的として、本研究課題では全固体リチウム二次電池の実用化に向けた基礎研究を行います。硫化物系および酸化物系無機固体電解質に適した界面構築、材料プロセス、電池設計などの要素技術を、「硫化物型全固体電池」および「酸化物型全固体電池」の２つのサブチームに分けて開発します。最終的には、酸化物系固体電解質を主として用いる、究極の全固体電池の実用化を展望できる基盤技術を創出します。 |
【硫化物型】 電池総合技術・システム最適化グループ 活物質グループ 電解質グループ 電極複合体プロセスグループ 界面構造解析グループ 【酸化物型】 電池総合技術・システム最適化グループ 活物質グループ 電解質グループ 解析・評価グループ |
サブチームリーダー 辰巳砂 昌弘（大阪府立大学） グループリーダー 林 晃敏（大阪府立大学） 菅野 了次（東京工業大学） 松田 厚範（豊橋技術科学大学） 森 茂生（大阪府立大学） サブチームリーダー 高田 和典（物質・材料研究機構） グループリーダー 中村 龍哉（兵庫県立大学） 稲熊 宜之（学習院大学） 大野 隆央（物質・材料研究機構） |
| 金属－空気電池 | （独）物質・材料研究機構 ナノ材料科学環境拠点 空気電池特別推進チーム長 久保 佳実 |
低炭素社会を実現するためには、電気自動車を普及させ、太陽光発電などの自然エネルギー利用を促進することがきわめて重要です。しかし、そのためには蓄電池のエネルギー密度を大幅に向上させ、かつ価格を抜本的に低減することが求められます。「リチウム空気二次電池」は、理論エネルギー密度が既存電池の数倍以上になる「究極の電池」であるとともに、大幅なコストダウンも期待できます。本研究では、リチウム空気二次電池について電極反応からセル化までの幅広い基盤技術を開発し、上記応用に向けた基本性能（エネルギー密度、パワー密度、サイクル特性）の実証を目指します。 | 空気電池統合化グループ 負極および電解質グループ 基礎・基盤グループ 正極および電解質グループ 水系開発グループ |
グループリーダー
久保 佳実（物質・材料研究機構） " " 周 豪慎（産業技術総合研究所） 今西 誠之（三重大学） |
| その他電池（中長期型） | 横浜国立大学 大学院工学研究院 教授 渡邉 正義 |
次世代高性能蓄電池として、負極にシリコン、電解質にイオン液体、正極に硫黄を用いたリチウム硫黄電池を開発します。シリコン負極および硫黄正極は、これまでの蓄電池の正負極と比べると10倍程度という極めて高い蓄電能力を持ちますが、さまざまな問題のために利用することができませんでした。本プロジェクトでは、正負極のナノ構造の最適化によって充放電に伴う体積変化や絶縁性の問題を、またイオン液体の不揮発性・難燃性・異常溶解性を利用し、硫黄正極の致命的欠点であった活物質溶出の問題を解決します。さらに実使用に近い条件下での詳細な電池試験を行うことにより、高エネルギー密度・低環境負荷・低価格・資源制約のない安全な蓄電池の実現を図ります。 | 電解質および硫黄正極グループ Si負極グループ 硫黄正極およびSi系負極用カーボン材料グループ 電池総合技術・システム最適化グループ |
グループリーダー 渡邉 正義（横浜国立大学） 門間 聰之（早稲田大学） 石川 正司（関西大学） 逢坂 哲彌（早稲田大学） |
| その他電池（長期型） | 首都大学東京 大学院都市環境科学研究科 教授 金村 聖志 |
より大きな電気エネルギーを蓄えることができる電池を作製するために、現在実用化されている電池や過去に研究された電池に関する知識を基礎としながらも、既存概念にとらわれることなく、電池を自由な発想で研究します。例えば、電解質を液体から固体にするなど新しい材料化学の技術を取り入れ、今までは無理とされてきた多価カチオン移動を利用した新しい原理に基づく電池の作製を目指します。また、作動温度領域も低温から300℃の範囲で新電池の開発に挑戦します。材料研究から電池研究に進むことができるチームを構成し、この研究を通して10年後の電池のあるべき姿をいろいろな切り口で明らかにし、目的に適合した電池の姿を明確にします。最終的には、電池製造を含めて実社会に貢献できる成果を目指します。 | 全電池組み立てグループ 実電池作製のためのプロセス・構造化グループ 新原理電池グループ 新規金属系負極の開発グループ 新規高安全性電解質探索グループ 新規正極活物質探索グループ |
グループリーダー
金村 聖志（首都大学東京） " " 江頭 港（日本大学） 松本 一（産業技術総合研究所） 本間 格（東北大学） |
| 研究開発課題名※ | 氏名 | 参加チーム名 |
|---|---|---|
| 革新的な全固体電池に用いる高性能酸化物電解質材料の創出 | （独）産業技術総合研究所 先進製造プロセス研究部門 研究グループ長 秋本 順二 |
全固体電池 |
| 酸化物イオンの固相レドックス反応を用いる新規高容量正極の開発 | 東京理科大学 総合研究機構 講師 藪内 直明 |
その他電池（長期型） |
※研究開発課題名は応募時点のもので、今後変更する可能性があります。
| チーム名 | チームリーダー | 概要 | グループリーダー | |
|---|---|---|---|---|
| アンモニア製造 | 広島大学 先進機能物質研究センター センター長・教授 小島 由継 |
アンモニアは、高い質量水素密度17.8%を有するだけでなく、室温で容易に液化でき、液体水素の1.5倍という高い体積水素密度を有するため、次世代エネルギーキャリア(貯蔵・輸送媒体)として期待されています。 本チームでは太陽熱(650℃以下)を利用し、水と窒素からCO2フリーの水素(或いはアンモニア)を合成する研究を行います。また、さまざまな再生可能エネルギーの利用を想定した小型アンモニア合成技術を開発します。 |
高温型高効率集熱システムグループ 新ＩＳプロセス開発グループ 革新的アンモニア合成法開発グループ |
グループリーダー 加藤 之貴（東京工業大学） 小島 由継（広島大学） 金 賢夏（産業技術総合研究所） |
| アンモニア利用 | 京都大学 大学院工学研究科 教授 江口 浩一 |
アンモニアをエネルギーキャリアとする社会の構築や実現に向けて、アンモニアからの水素製造法・エネルギー変換の基盤技術の開発を目標とします。アンモニアをエネルギーキャリアとした場合に想定される高効率な利用方法として、1)アンモニアからの高効率な水素の製造と分離による精製、2)アンモニアを直接または間接的に燃料として利用する燃料電池による発電、3)アンモニア燃焼による熱エネルギーへの変換およびガスタービンなど熱機関への応用の3種の技術について、関連した基礎研究を行い、実用化への可能性を検討します。各使用目的に応じた適応性や効率を評価し、ほかのエネルギーキャリアとの相違や優位性を明確にすることを目的とします。 |
高効率アンモニア分解・分離グループ アンモニア燃料電池グループ アンモニア直接燃焼グループ |
グループリーダー 小島 由継（広島大学） 江口 浩一（京都大学） 小林 秀昭（東北大学） |
| 有機ハイドライド | 横浜国立大学 大学院工学研究院 教授 光島 重徳 |
風力や太陽光発電などの再生可能エネルギーを有効に利用するためには、エネルギーを大規模に輸送・貯蔵・利用できる電力と化学エネルギーとの相互変換技術が必須です。本研究では、有機ハイドライドを媒体とした新規コンセプトの高効率エネルギー輸送・貯蔵システムを実現するための基盤技術を開発します。再生可能エネルギーによる電力で直接媒体に水素を貯蔵する電解合成法の開発と、媒体から高効率でエネルギーを取り出す有機ハイドライド燃料電池の開発とを、電気化学、触媒化学、化学工学ならびに電気化学工学の観点から推進します。 | 電解合成グループ 水素化・脱水素グループ 有機ハイドライド燃料電池グループ |
グループリーダー 光島 重徳（横浜国立大学） 福原 長寿（静岡大学） 内本 喜晴（京都大学） |
| プロセス工学 | （財）地球環境産業技術研究機構 化学研究グループ 主席研究員 伊藤 直次 |
エネルギーキャリアとしての化学系水素貯蔵輸送物質から水素の回収・分離精製用の水素分離膜として、分子の大きさと同程度のサブナノ細孔を利用して水素をふるい分けることのできる多孔質の無機膜、あるいは水素を原子に解離・溶解させて分離することのできる金属パラジウム膜の開発を行います。さらに、それらの膜を利用して反応と同時に水素分離を行うことのできる膜反応器（メンブレンリアクター）の開発を行い、水素放出反応であるメチルシクロヘキサン脱水素やアンモニア分解の低温化を図ることで、コンパクトな膜分離や反応プロセスの実現を目指します。 | 水素分離膜・精製グループ |
グループリーダー 伊藤 直次（地球環境産業技術研究機構） |