良治】(以下、「産総研」という。壽一】(以下、「京大」という。吉田キャンパス内に設立します。産総研のオープンイノベーションラボラトリ(OIL)は、産総研の第4期中長期計画(平成27年度~31年度)で掲げている「橋渡し」を推進していくための新たな研究組織の形態で、ChEM-OILがその7件目となります。燃料電池や蓄電池のような、化学エネルギーと電気エネルギーの常温・常圧での相互変換やエネルギー貯蔵が高効率に進行できる電気化学デバイスは、社会の低炭素化に大きく貢献することが期待されています。デバイス動作の基本となる電気化学反応は気相・固相・液相の三相界面で電子の流れとイオンの流れが高速で出会い、反応することが求められていますが、従来、その界面構造は経験と勘に基づく試行錯誤で最適化が行われており、理論的に目指すべき構造が具現化されているわけではありません。近年、エネルギーデバイスに対する要求性能が急速に高まり、理論限界に迫る性能を出すことが求められています。高度に確保しながら、機能界面としての原子数個から数十個スケールの立体空間を理想に近いかたちで設計・構築することが不可欠となります。機能化および複合化技術、そしてこれらの多様な機能性複合材料を蓄電池や燃料電池などのエネルギー変換・貯蔵デバイス化する技術を有しており、多くの企業への橋渡しの実績があります。トップレベル研究拠点プログラム(WPI)」で設置され、分野横断的な研究を牽引する物質-細胞統合システム拠点(iCeMS)など、日本の化学、材料科学の基礎研究のトップが集結しています。今般、産総研と京大は新たな産総研の拠点(ChEM-OIL)を京大吉田キャンパスに設置し、産総研と京大が有するデバイス化応用技術と材料基礎科学技術を融合します。京大の先端材料シーズ(多孔性配位高分子(MOF/PCP)、電解質、金属ナノ粒子触媒など)を、産総研の機能界面構築や電気化学デバイス化技術と直結させ、従来にないエネルギー変換、エネルギー貯蔵技術の開発を目指します。デバイス化技術に関する基礎・応用研究を実施します。デバイス開発を可能にする基盤技術と材料開発が重要であります。関連材料を高機能化させ、エネルギー化学応用に適した多様な構造を持つMOF/PCPの開発が必要です。本研究では機能創発に必要となる自在な構造設計を実現するための合成手法を開発し、新たなデバイス創生に資するMOF/PCPを開発します。異種材料との複合化技術などの技術開発を行います。MOF/PCPを前駆体・鋳型として利用することで、炭素などの多様なナノ構造材料を合成することが可能となります。新規に合成された各種構造や形状を持つMOF/PCP材料を前駆体・鋳型として利用することで、電気化学デバイスに適した炭素や金属複合体などの多様なナノ構造材料を開発します。蓄電池や燃料電池などの電気化学デバイスにとって不可欠であり、高性能デバイスを実現するためには高い伝導性や安定性が必要となってきます。デバイスの安全性や設計の自由度を向上させるために、溶融塩電解質や固体電解質の開発に注目が集まっています。本研究では、これまでに実現困難であった室温~中温域で作動する電気化学デバイスに適した、高性能化と安全性を両立する新規な溶融塩電解質の開発を、第一原理計算などの計算科学的手法を積極的に活用することで早期の実現を目指します。MOFや金属ナノ粒子と溶融塩を複合化することで、新しい概念の固体電解質の創出を目指します。溶融塩の新規用途の開拓を目指し、高温で無水となり安定である特性を活かして材料開発における熱的・電気化学的な合成の反応場として利用することで、他の研究課題で実施する材料の形状制御や機能性賦与への適用を検討します。電解質材料開発の成果を取り入れながら、電気化学デバイス開発に不可欠な触媒材料及び電極の設計開発を行います。ベースにした触媒の開発や多孔質MOF/PCPとグラフェン、金属酸化物などとの複合材料から構成される三次元で精密に構造制御された電極材料を開発します。高活性・高耐久性の電極触媒や、水素キャリアなどのエネルギーを貯蔵するための液体燃料製造用の電極触媒の開発を目指します。開発された高性能エネルギー化学材料を用いてデバイスを構築し、デバイス試作、評価を通じ、材料及びデバイス化技術の最適化を行い、企業への橋渡しを実現します。エネルギー化学材料オープンイノベーションラボラトリ」(ChEM-OIL)の開所式を行いました。ご来賓の方々よりそれぞれご祝辞を賜りました。副ラボ長からラボの研究の内容と方向性について説明がありました。当日は、ラボへの期待の大きさを示すように多くの関係者が出席し、盛況の内に開所式をとりおこなうことができました。◆オープンイノベーションラボラトリ(OIL)経済産業省が平成28年度から始めた「オープンイノベーションアリーナ」事業の一環として行われるもので、卓越した基礎研究に基づく技術シーズをもつ大学などに、産総研が研究拠点を設置し、その大学と産総研が集中的・組織的に研究を行うことにより、技術の実用化・「橋渡し」の加速や、「橋渡し」につながる目的基礎研究の強化を目指すものです。実社会ビッグデータ活用オープンイノベーションラボラトリ」(RWBC-OIL)を設立しています。キャパシタなど、蓄電や発電用途に広く用いられています。本研究では、革新的エネルギー化学材料を開発し、高機能電気化学デバイスを創製します。金属イオンと有機配位子が無限に連結されて形成される、ジャングルジムに類似した構造を持つ新しい機能性材料(金属イオンはジャングルジムの骨組みの節点、有機配位子は連結部材に対応)です。従来の多孔性材料と比べて、有機配位子と金属イオンの組み合わせをうまく選んでナノ空間の大きさや形をデザインすることによって、目的とする各種機能を持たせることができる利点を有します。触媒などとの複合化による、革新的エネルギー変換・貯蔵材料の開発を目指します。陽イオンと陰イオンからなるイオン性化合物が融点以上の温度で溶融し液体になったもの。低融点のものはイオン液体とも呼ばれます。構成イオンの種類・組み合わせによって多種多様な特性を示します。電気化学デバイスの電解質としては、有機溶媒を用いた電解質と比べて難燃性・難揮発性である特徴が注目され、安全性の向上に資する材料として研究が進められています。本研究では、上記の特徴のみならず、溶融塩の持つさまざまな可能性に着目し、電解質としての開発研究および新規用途の検討を行います。