CREST 研究チーム

研究課題名

界面科学に基づく次世代エネルギーへのナノポーラス複合材料開発

研究代表者 プロフィール

陳 明偉
陳 明偉
CHEN Mingwei

平成7年 中国上海交通大学材料専攻 博士課程修了、博士(工学)。平成6年~9年 中国上海交通大学 助手・助教授。平成9年~11年 東北大学金属材料研究所 客員研究員。平成11年~12年 米国海軍大学院 NRCフェロー。平成12年~15年 米国ジョンズ・ホプキンス大学 助手・研究助教授。平成15年~20年 東北大学金属材料研究所 教授。平成20年~29年 東北大学原子分子材料科学高等研究機構 教授。平成29年〜 同客員教授・PI、米国ジョンズ・ホプキンス大学 教授。現在は、新ナノ材料開発研究に従事。
専門分野は、電子顕微鏡、電気化学、機械物性。
趣味は、音楽鑑賞、読書。


研究メンバー

<研究代表者>
陳 明偉 (東北大学 原子分子材料科学高等研究機構 客員教授) 開発評価グループリーダー

<研究参加者>
赤木 和人 (東北大学 原子分子材料科学高等研究機構 准教授) 理論グループリーダー

※所属・役職は、終了時点のものです。

研究内容紹介

陳 明偉

本研究計画では、従来のキャパシタの持つ高い出力密度(パワー密度)に匹敵し、且つ、既存のリチウム2次電池を凌駕するエネルギー密度をもった、ナノポーラス複合金属を基軸にした次世代エネルギーデバイス(ウルトラキャパシタ)の創出を目的とします。エネルギーデバイスは、材料をそのまま用いるのではなく、ナノ構造やナノ組織の表面・界面を通じて機能が発揮されるため、界面における原子・分子レベルでの現象の根源的な解明が重要です。原子レベルでの構造観察や計算機シミュレーションによって微視的メカニズムから明らかにし、指導原理を確立し、新材料の開発に寄与することが本研究の基本方針です。具体的には、図に示すように、ナノポーラス金属と、金属酸化物、ポリマー、イオン液体などを組み合わせることにより、多様な複合材料を創製し、種々の特性評価を行います。また、得られたエネルギーデバイスにおけるナノ構造やナノ組織に関しては、高性能電子顕微鏡、ラマン分光法、第一原理計算、分子動力学法の視点から、界面での原子・分子レベルの現象を明らかにし、さらなる発見や改良に結びつけます。そして、最終的には、自然エネルギーで得られる電力(太陽光発電、風力発電)を、高速に充放電可能な次世代エネルギーデバイス(ウルトラキャパシタ)を世に送り出したいと考えています。

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