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櫻井 庸司(さくらい ようじ)

所属 電気・電子情報工学系
兼務 未来ビークルシティリサーチセンター
職名 教授
専門分野 エネルギー変換工学 / 電気化学
学位 工学博士(京都大学)
所属学会 電気化学会 / 米国電気化学会 / 電気学会
E-mail sakurai@ee
※アドレスの末尾に「.tut.ac.jp」を補完してください
研究室web http://www.cec.ee.tut.ac.jp/

研究紹介

資源エネルギー・地球環境問題の一体的解決と、来るべきユビキタスネットワーク・クリーンエネルギー社会における電源の多様化・クリーン化・分散化などの社会的要請に応えるためには、環境負荷が小さく高エネルギー密度で長寿命な二次電池や高効率な燃料電池が今後益々重要になります。本研究室では、電気自動車・燃料電池自動車等のクリーンビークルや自然エネルギー発電分野での利用も見据え、これら電気化学エネルギー変換デバイスの高安全化・低コスト化・高性能化・高信頼化に資する研究開発を幅広く展開しています。
(1) 次世代型リチウムイオン電池の研究
(2) 多価イオン電池の研究
(3) 電池に関する新規計測技術の研究

テーマ1:次世代型リチウムイオン電池の研究

概要
電池特性向上に向けた反応機構解析/材料改質

リチウムイオン電池は、携帯電話・スマートフォン用電池として広く使われていますが、更なる高性能化が期待されています。当研究室では、環境に優しく安価な電極材料に着目し、材料の物理化学特性や電流・温度・充放電深度など電池の動作条件と、電荷移動・物質移動・副反応等の電池内で生じる種々の反応過程の相関を明らかにし、電池反応機構解析/材料改質によってリチウムイオン電池の特性を高性能化する研究を行っています。

キーワード

リチウムイオン電池、高安全化、低コスト化、電極材料、反応機構

テーマ2:多価イオン電池の研究

概要
カルシウムイオン電池用新規正極材料の例

多価イオン電池は、駆動イオンを多価カチオンとする充電可能な二次電池であり、ポスト・リチウムイオン電池として期待されています。一価のリチウムイオンをキャリアとするリチウムイオン電池と比較すると、価数が二価のカルシウムイオン(Ca2+)あるいはマグネシウムイオン(Mg2+)が同数電池反応に寄与した場合には、原理的にはリチウムイオン電池の容量を倍増できます。この新しい電池は更に、リチウムイオン電池に比して高安全・低コストという特性も併せ持っており、新規電極材料探索を中心として精力的に研究を展開しています。

キーワード

多価イオン電池、カルシウムイオン電池、マグネシウムイオン電池

テーマ3:電池に関する新規計測技術の研究

概要
電池内に発生したリチウムデンドライトの非破壊検知例

モバイル端末用電源として欠くべからざる存在になっているリチウムイオン電池は、より大型化する方向で利用シーンが拡大しつつあります。一方で、その高エネルギー密度性ゆえに、不具合が発生した場合には発火・破裂に至ることもあり、昨今の大規模リコールも相まってリチウムイオン電池の安全性が社会問題化しています。本研究では、電気・光・磁気を利用して、①電池製造段階での不具合電池発生リスク解消に向けた異物混入検知、②電池使用時におけるトラブル未然検知、を非破壊で行える電池計測技術の開発を行っています。

キーワード

電池トラブル防止、非破壊計測

担当授業科目名(科目コード)

電力工学Ⅰ(B12530100) / 電磁気学 (B1261005a) / エネルギー変換学 (M22622020) / 電気化学エネルギー変換特論 (D03323500) / 先端電気システム特論Ⅰ(D32030030)

その他(受賞、学会役員等)

固体高分子形燃料電池用低コスト触媒の研究


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