日本大学 文理学部 物理生命システム科学科

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橋本 拓也

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X線回折装置 固体酸化物は従来、建築材料などに応用され、電気的機能や光学的機能、化学反応性などは使用されていませんでした。しかしながら最近のエネルギー問題・環境問題の深刻化に伴い、高温・様々なガス中で安定かつ思いもよらなかった電気伝導特性や化学反応性を示す固体酸化物が新たな材料として注目されています。
私の研究室では固体酸化物材料が実際に合成・使用される温度・ガス中での結晶構造や電気伝導特性、ガス吸収特性が測定できる装置を設計・開発し、新たな材料の合成および科学的合成指針の作成に取り組んでおります。例えば写真のようなX線回折装置を開発し、燃料電池合成・使用環境下での構造解析を実施しています。
 
 

研究内容

固体酸化物型燃料電池材料の開発
固体酸化物型燃料電池は、高いエネルギー変換効率を持ち環境に優しい次世代の発電素子として注目されています。これらの実用化のためには作動温度の低温化や電極材料の高機能化が課題となっています。本研究室では新固体電解質材料の開発・新電極材料の開発を行っています。また最近では実際に燃料電池を試作し、発電実験にも挑戦しています。
 
熱収縮材料の開発
普通の物質は高温になると膨張を起こしますが、酸化物の中には温度を上げると収縮するものもあります。本研究室ではこの酸化物の大量合成方法および他の物質との複合化によってゼロ膨張材料を作製することに成功しました。本物質が熱膨張が問題となっている用途に使用可能か否かを検証しております。
 
二酸化炭素吸収材料の開発
二酸化炭素は地球温暖化の原因となっており、この削減には二酸化炭素を吸収する材料が必要となります。本研究室では高温・様々なガス中で動作する二酸化炭素吸収材料の開発を試みています。