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Matsushima Hisayoshi

Faculty of Engineering　Materials Science and Engineering　Ecological MaterialsAssociate Professor

Researcher basic information

■ Degree
  • 博士, 京都大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ Various IDs
J-Global ID■ Research Keywords and Fields
Research Keyword
  • 重水素
  • 二酸化炭素回収（DAC, DOC)
  • 核融合
  • 水素同位体
  • ナノバブル
  • 高速プローブ顕微鏡
  • レーザー干渉顕微鏡
  • water electrolysis
  • 燃料電池
  • magnetic field
  • microgravity
Research Field
  • Nanotechnology/Materials, Thin film/surface and interfacial physical properties
  • Energy Engineering, Nuclear engineering
  • Nanotechnology/Materials, Energy chemistry
■ Educational Organization

Career

■ Career
Career
  • 2014 - Present
    Hokkaidou University, Faculty of engineering, Associate Prof
  • 2021
    Kyoto University, エネルギー理工学研究所, 客員准教授
  • 2010 - 2014
    University of Yamanashi, 特任助教, Japan
  • 2007 - 2010
    Kiel University, 博士研究員, Germany
  • 2005 - 2007
    TU Dresden, 博士研究員, Germany
  • 2004 - 2005
    京都大学 エネルギー理工学研究所, 研修員, Japan
Educational Background
  • 2001 - 2004, 京都大学大学院, エネルギー科学研究科, エネルギー基礎科学専攻 博士課程
Committee Memberships
  • Apr. 2026 - Present
    電気化学学会, 評議員
  • Apr. 2025 - Present
    表面技術協会, 会誌編集委員 主査
  • Apr. 2023 - Present
    日本金属学会, 講演大会委員
  • Mar. 2023 - Mar. 2025
    電気化学会北海道支部, 事務局幹事
  • Mar. 2023 - Mar. 2023
    表面技術協会, 会誌編集委員
  • 2020 - 2023
    電気化学会学会誌, 編集委員幹事, Society
  • 2018 - 2020
    日本金属学会北海道支部, 事務局幹事, Society
  • 2017 - 2020
    表面技術協会, 評議員, Society

Research activity information

■ Papers
■ Other Activities and Achievements
■ Lectures, oral presentations, etc.
  • ホログラフィックレーザー干渉顕微鏡を用いたイオン輸送・界面現象のその場観察
    近畿化学協会 近化電池セミナー, Jan. 2026
    [Invited]
  • Treasured Water Electrolysis for the Future
    ZARM Talk, Nov. 2025
    [Invited]
  • 高速AFM測定による電極表面のその場観察
    電気化学セミナーC, Nov. 2025
    [Invited]
  • In-Situ Observation of Electrochemical Nucleation and Growth by High Speed AFM
    248th Electrochemical Society Meeting, Oct. 2025, Invited oral presentation
    [Invited]
  • 高速原子間力顕微鏡による電解ナノバブル形成のその場観察
    次世代ナノプローブ技術委員会 第5回研究会, Jan. 2025
    [Invited]
  • 水素循環型エネルギーシステムを活用した重水素同位体分離
    トリチウム研究会, Nov. 2024
    [Invited]
  • In-situ Observation of Electrochemical Interfacial Phenomena by High Speed Probing Microscopy
    3rd Gerischer-Kolb Symposium, Oct. 2024, Invited oral presentation
    [Invited]
  • 近未来型水素エネルギー社会に向けた研究
    第18回水素若手研究会, Sep. 2024, Invited oral presentation
    [Invited]
  • ちょっとプラスアルファな水素循環型エネルギーシステム -水素同位体分離への応用-
    化学工学会第55回秋季大会, Sep. 2024, Invited oral presentation
    [Invited]
  • 脱炭素社会に向けた電気化学の新たなる活用
    日本鉱業協会, Jan. 2024, Invited oral presentation
    [Invited]
  • High Speed AFM Measurements on Nanobubbles during Water Electrolysis
    3rd Nucleation and Growth Research Conference, Nov. 2023, Invited oral presentation
    [Invited]
  • In-Situ Observation of Electrodeposition Processes By High Speed Scanning Probe Microscope
    241st ECS Meeting, May 2022, Invited oral presentation
    [Invited]
  • レーザー干渉顕微鏡を使った電極界面のその場観察
    日本金属学会, Mar. 2022, Invited oral presentation
    [Invited]
  • 高速プローブ顕微鏡を活用した電気化学界面現象のその場観察
    日本顕微鏡学会, 2021, Invited oral presentation
    [Invited]
  • In-Situ Observation of Dynamic Electrochemical Interfacial Phenomena
    238th Electrochemical Society Meeting, 2020, Invited oral presentation
    [Invited]
  • 固体高分子電解質膜を用いた水素同位体分離の研究
    高分子討論会, 2020, Invited oral presentation
    [Invited]
  • 金属電析および溶解過程に向けたその場観察技術
    素材プロセシング第６９委員会, 2020, Invited oral presentation
    [Invited]
  • 金属電析過程に向けたその場観察技術
    西日本腐蝕防蝕研究会, 2020, Invited oral presentation
    [Invited]
  • 危機を乗り切る燃料電池技術の新たな展開～水素同位体分離技術～
    第1回FC-Cubicオープンシンポジウム, 2020, Invited oral presentation
    [Invited]
  • その場観察技術を使った金属界面現象のダイナミクス
    表面技術協会北海道支部, 2019, Invited oral presentation
    [Invited]
  • In-situ Observation of Electrochemical Phenomena by High Speed Scanning Probe Microscope
    27th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy, 2019, Invited oral presentation
    [Invited]
  • Novel Application of Hydrogen Energy Devices for Hydrogen Isotope Separation
    The 10th International Symposium of Advanced Energy Science, 2019, Invited oral presentation
    [Invited]
  • 燃料電池・水電解を用いた水素同位体分離・濃縮に関する研究
    燃料電池研究会第145回セミナｰ, 2019, Invited oral presentation
    [Invited]
  • ダイナミックな界面現象のその場観察を通じた水素エネルギー社会への応用
    表面技術協会 第138回講演大会, 2018, Invited oral presentation
    [Invited]
  • 高速プローブ顕微鏡で観る、電気化学界面現象の世界
    第6回真空・表面科学若手研究会, 2015, Invited oral presentation
    [Invited]
■ Syllabus
  • 材料科学特論, 2024年, 修士課程, 工学院
  • 表面薄膜工学特論, 2024年, 修士課程, 工学院
  • 材料科学特論, 2024年, 博士後期課程, 工学院
  • 表面薄膜工学特論, 2024年, 博士後期課程, 工学院
  • 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
  • 材料科学基礎英語, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 表界面物理化学, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 創造工学, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 材料工学演習Ⅱ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 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
  • THE SURFACE FINISHING SOCIETY OF JAPAN
  • THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY OF JAPAN
  • アメリカ電気化学会
  • THE JAPAN INSTITUTE OF METALS AND MATERIALS
■ Research Themes
  • 希薄添加元素を活かす自動車廃ガラスのアップサイクリング
    科学研究費助成事業
    28 Jun. 2024 - 31 Mar. 2029
    葛谷 俊博; 濱中 泰; 松島 永佳; 澤口 直哉; 澤田 研; 馬渡 康輝
    日本学術振興会, 挑戦的研究(開拓), 室蘭工業大学, 24K21332
  • 高速プローブ顕微鏡を活用した電気化学透析法による省エネ型CO2回収への展開
    科学研究費助成事業
    01 Apr. 2022 - 31 Mar. 2025
    松島 永佳
    鉄鋼業界での2050年二酸化炭素排出ゼロに向け、その回収技術や水素製鉄法が不可欠であり、効率的な回収法や水素の有効利用が必要とされる。本研究では、電力消費が極めて少ない水素の酸化還元反応による電気化学水素ポンプに着目し、電気化学透析法による省エネ型二酸化担当回収を目的として、その基本原理を調査している。また、本研究では二酸化炭素回収だけでなく、本来のる電気化学水素ポンプの応用例である水素精製機能や、燃料電池発電への可能性も視野に入れる。本年度はセル装置改造のため、電解液を流動させるセパレーターを３Dプリンターを活用して作製した。流動に支障が無いよう、直線タイプや複数の溝を構築した。流動の評価には、ポンプから排出される流量とセルから排出される流量との差から評価した。前年度に作成した触媒を使い、改良したセルを使って分極測定を行った。水素ガスを供給することで、低い電解電圧でも電流値が検出されることを確認した。その挙動では、電圧を増加させると電流値が顕著に増加し、十分に触媒が機能していることが分かった。また当初予想したように、電流値がある程度の大きさになると急激に電圧が増加し、水電解が起こった。その検証を行うため、本研究では、セルから発生するガスについて、ガス質量分析装置を用いて調査すると、酸素ガスと二酸化炭素ガスとが混在していることが分かった。またその発生量や存在比は、セルに印加する電圧によって大きく変化する結果が得られた。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K23104
  • Study on Energy Saving Hydrogen Isotope Separation with Catalyst controlled by in-situ observation
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    01 Apr. 2017 - 31 Mar. 2020
    Matsushima Hisayoshi
    As a new hydrogen isotope separation method, a new system combining water electrolysis and fuel cell was studied.We have succeeded in observing gas evolution at the nano-scale by scanning probe microscope, which causes catalyst degradation during the gas evolution reaction. In the isotope separation study using deuterium, the relationship between the fuel (electrolysis) utilization and the isotope separation factor was clarified using a polymer electrolyte fuel cell and water electrolysis. As a result, it was found that the minimum power consumption to concentrate deuterium efficiently was found.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, Principal investigator, Competitive research funding, 17H03528
  • Development of fuel cell catalyst by using high-speed scanning probe microscope
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
    01 Apr. 2016 - 31 Mar. 2018
    Matsushima Hisayoshi; Magnussen Olaf; Bund Andreas
    In a clean energy device that draws electricity, such as a fuel cell, there is a hetero-phase interface comprising an electrode surface and an electrolyte. For the development of highly efficient and durable electrode materials, it is extremely important to accurately analyze the surface structure and precisely control it. In this research, by using the high-speed probe microscope additionally, we observed the electrode reaction in liquid and succeeded in in-situ observing how the electrode surface morphology changed.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, Hokkaido University, 16K14429
  • Investigation of the behaveior of ionic liquid containing water by electrochemical spectroscopy
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    01 Apr. 2015 - 31 Mar. 2018
    Atsushi Hyono
    The electrochemical properties of hydrophilic ionic liquid-water mixtures were investigated. An anodic current appeared when slight water was added to the ionic liquid. This peak was increased with water concentration and the slope of the increase of the peak area was changed around 10wt% water concentration.
    The solution resistance was also changed around 10 wt%. In the case of thiol-modified electrodes, the resistance was increased because the reactive anion suffered steric repulsion.
    Hydrogen bonds between water molecules were observed in even slight water concentration, and these are strengthened with water increasing.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Asahikawa National College of Technology, 15K04683
  • Formation of hydrogen super capacitor by electrodeposition in ionic liquid
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
    01 Apr. 2015 - 31 Mar. 2017
    Ueda Mikito
    In this study, formation of sodium hydride was investigated by electrochemical method. Electrochemical measurements as basic study were carried out in NaTFSI-TEATFSI mixture ionic liquid with hydrogen bubbling or argon bubbling. In the argon bubbling, cathodic current of only sodium electrodeposition was observed.In the hydrogen bubbling, the other cathodic current was observed at higher potential than it of sodium electrodeposition. This result suggests the formation of sodium hydride by electrochemical method.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, Hokkaido University, 15K14188
  • Study of electric tritium separation combined with fuel cell
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
    01 Apr. 2014 - 31 Mar. 2016
    Matsushima Hisayoshi
    In Japan, a novel separation technology of tritium in Fukushima Daiichi nuclear power plant is urgently required. In this study, electric hydrogen isotope separation combined with fuel cell was proposed. We found that the hydrogen isotope could be concentrated in the production water at solid polymer fuel cell. We succeeded experimentally in separating the hydrogen isotope with lower electric energy.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Young Scientists (B), Hokkaido University, 26870234
  • 微細めっき技術確立に向けたMHDシミュレーション技術の開発
    産学が連携した研究開発成果の展開 研究成果展開事業 マッチングプランナープログラム
    2016 - 2016
    松島 永佳
    科学技術振興機構, 北海道大学
  • 低温環境対応型分光装置における水分測定の燃料電池評価への展開
    産学が連携した研究開発成果の展開 研究成果展開事業 研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP) 探索タイプ
    2011 - 2012
    松島 永佳
    本研究開発は、極低温環境下(-20°C以下)での高精度な材料品質管理を目的として、近赤外や赤外分光を利用し、燃料電池に使われている固体高分子中の水分測定を行う。本装置ではNafion膜中の水分定量化だけでなく、伝導率と波形解析を合わせることで、水分子の結合状態をも加味した、付加価値のあるデータの取得を目指す。また光学系にヒーター等を組入れ計測器に対する霜などの付着を防ぎ、様々な低温環境下でも問題なく分光測定が行える、汎用性の高い開発案を提案する。
    山梨大学
■ Industrial Property Rights
■ Academic and Social Contribution Activities/Other
Media Coverage
  • GSユアサ、排ガスからCO2回収する装置開発 中小工場向け
    Sep. 2025
    日本経済新聞
    https://www.nikkei.com/article/DGXZQOUF10A050Q5A910C2000000/, [Internet]
  • 原子力機構・東大・北大・阪大、原子一個の厚さからなるグラフェン膜で水素と重水素を分離できることを実証
    2022
    日本経済新聞
    https://www.nikkei.com/article/DGXZRSP639238_R30C22A8000000/, [Internet]