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Nasu Akira

Faculty of Science Chemistry Inorganic and Analytical ChemistryAssistant Professor

Researcher basic information

■ Degree
  • Doctor of Philosophy in Engineering, Osaka Prefecture University, Sep. 2022
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
ORCID IDJ-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • Solid electrolytes
  • Active materials
  • all-solid-state batteries
  • Sulfide
Research Field
  • Nanotechnology/Materials, Inorganic compounds and inorganic materials chemistry
■ Educational Organization

Career

■ Career
Career
  • Oct. 2022 - Present
    Hokkaido University, Graduate School of Science, Assistant Professor, Japan
Educational Background
  • Apr. 2020 - Sep. 2022, Osaka Prefecture University, Graduate School of Engineering, Division of Science and Engineering for Materials and Chemistry, Applied Chemistry, Japan
  • Apr. 2018 - Mar. 2020, Osaka Prefecture University, Graduate School of Engineering, Division of Science and Engineering for Materials and Chemistry, Applied Chemistry, Japan
  • Apr. 2014 - Mar. 2018, Osaka Prefecture University, 工学域, 物質・化学系学類, Japan

Research activity information

■ Papers
■ Other Activities and Achievements
■ Syllabus
  • 一般教育演習(フレッシュマンセミナー), 2024年, 学士課程, 全学教育
■ Affiliated academic society
  • Oct. 2022 - Present
    電池技術委員会
  • Jul. 2020 - Present
    日本セラミックス協会
  • Jan. 2019 - Present
    電気化学会
  • Sep. 2024
    The Solid State Ionics Society of Japan
■ Research Themes
  • 酸硫化物における特異的なユニット形成と結晶化速度が及ぼすガラス化挙動への影 響解明
    ガラス研究振興プログラム
    Apr. 2025 - Mar. 2028
    ニューガラスフォーラム/ガラス産業連合会, 北海道大学, Principal investigator
  • 蓄電固体時代の次世代「ものづくり」ネットワークの構築
    国際的な科学技術共同研究などの推進 先端国際共同研究推進事業 単独公募(次世代)
    Dec. 2024 - Mar. 2027
    大野 真之
    「1.物質探索と合成」では基盤となる蓄電固体材料の探索と多角的合成の深化により物質の具現化を担う「ものづくり」を、「2.高度解析と機構解明」では高度な平均・局所・動的構造による機構解明をもって「ものづくり」を支える設計指針の探索を、そして「界面現象理解」では界面における物質間親和性の理解に基づいた物質利用に主眼を置く解析手法の「ものづくり」を、それぞれ計画している。日本側研究者とカウンターパートの協業はトピックごとにキックオフするが、on-siteでの協業を通して、個人単位でのより密な議論を行い、合成と観測それぞれへの要求の深い理解を実現する。その後、相互理解をベースに、日本側・カウンターパート両者の強みである合成や計測の適用範囲の拡張を目指す。
    科学技術振興機構, 東北大学, Coinvestigator
  • 多様な元素を含む未踏領域における耐還元性を有する硫化物固体電解質の探索
    科学研究費助成事業
    Apr. 2024 - Mar. 2027
    奈須 滉
    日本学術振興会, 若手研究, 北海道大学, 24K17760
  • 遷移金属硫化物におけるナトリウム含有型活物質モデルの新規構築
    科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
    24 Apr. 2020 - 31 Mar. 2023
    奈須 滉
    ナトリウム二次電池の正極活物質の中でも、構成元素として豊富で普遍的な元素を含む鉄系硫化物FeS2は、安価かつ実用的な材料として報告されている。しかし、初期放電時の不可逆な構造変化や、構造中のナトリウムイオンの拡散の遅さから高出力化は容易ではない。本研究では、ナトリウムイオンが拡散可能な結晶構造を有し、実験的にも10-6 S cm-1程度のイオン伝導性を示す材料としてナトリウム含有型の鉄系硫化物Na2FeS2に着目し、全固体ナトリウム電池への適用とその充放電機構について解析した。まず、Na2FeS2の全固体電池への適用では、300サイクル以上の間、300 mAh g-1の高容量を保持することを明らかにした。高い電極特性を示す要因の特定のために、XRD測定、XPS測定、57Fe Moessbauer測定を用いて、結晶構造変化と電子状態変化を解析した。その結果、充放電中にカチオンである鉄、アニオンの硫黄のどちらもが充放電に関与しており、酸化還元対の増加によって、高容量が実現していることが明らかになった。また、Na2FeS2の結晶構造中で、陵共有によって鎖状となっているFeS4四面体が充電・放電を通して維持されることで、イオン伝導経路が維持されていることが分かった。以上の結果を踏まえて、正極中のイオン伝導助剤である固体電解質を利用することなく、Na2FeS2のみを圧粉成形することで正極とした全固体電池の構築・作動に成功し、電池全体の高エネルギー密度化を実現した。
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 20J23722