松島　永佳 (マツシマ　ヒサヨシ)

工学研究院　材料科学部門　エコマテリアル分野准教授
Last Updated :2025/11/07

■研究者基本情報

学位

  • 博士, 京都大学

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J-Global ID

研究キーワード

  • 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
  • 水電解
  • 燃料電池
  • 強磁場
  • 微少重力

研究分野

  • ナノテク・材料, 薄膜、表面界面物性
  • エネルギー, 原子力工学
  • ナノテク・材料, エネルギー化学

担当教育組織

■経歴

経歴

  • 2014年 - 現在
    北海道大学, 大学院工学研究院, 准教授
  • 2021年
    京都大学, エネルギー理工学研究所, 客員准教授
  • 2010年 - 2014年
    山梨大学, 特任助教, 日本国
  • 2007年 - 2010年
    キール大学, 博士研究員, ドイツ連邦共和国
  • 2005年 - 2007年
    ドレスデン工科大学, 博士研究員, ドイツ連邦共和国
  • 2004年 - 2005年
    京都大学 エネルギー理工学研究所, 研修員, 日本国

学歴

  • 2001年 - 2004年, 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

委員歴

  • 2025年04月 - 現在
    表面技術協会, 会誌編集委員 主査
  • 2023年04月 - 現在
    日本金属学会, 講演大会委員
  • 2023年03月 - 2025年03月
    電気化学会北海道支部, 事務局幹事
  • 2023年03月 - 2023年03月
    表面技術協会, 会誌編集委員
  • 2020年 - 2023年
    電気化学会学会誌, 編集委員幹事, 学協会
  • 2018年 - 2020年
    日本金属学会北海道支部, 事務局幹事, 学協会
  • 2017年 - 2020年
    表面技術協会, 評議員, 学協会

■研究活動情報

論文

その他活動・業績

講演・口頭発表等

  • 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, 2025年11月
    ［招待講演］
  • In-Situ Observation of Electrochemical Nucleation and Growth by High Speed AFM　　　　　　　　　　　　　　　
    248th Electrochemical Society Meeting, 2025年10月, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • 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, 2025年01月
    ［招待講演］
  • 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, 2024年11月
    ［招待講演］
  • In-situ Observation of Electrochemical Interfacial Phenomena by High Speed Probing Microscopy　　　　　　　　　　　　　　　
    3rd Gerischer-Kolb Symposium, 2024年10月, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • 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, 2024年09月, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • 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, 2024年09月, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • 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, 2024年01月, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • High Speed AFM Measurements on Nanobubbles during Water Electrolysis　　　　　　　　　　　　　　　
    3rd Nucleation and Growth Research Conference, 2023年11月, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • In-Situ Observation of Electrodeposition Processes By High Speed Scanning Probe Microscope　　　　　　　　　　　　　　　
    241st Electrochemical Society Meeting, 2022年05月, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • 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, 2022年03月, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • 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年, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • In-Situ Observation of Dynamic Electrochemical Interfacial Phenomena　　　　　　　　　　　　　　　
    238th Electrochemical Society Meeting, 2020年, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • 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年, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • 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年, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • 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年, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • 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年, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • 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年, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • In-situ Observation of Electrochemical Phenomena by High Speed Scanning Probe Microscope　　　　　　　　　　　　　　　
    27th International Colloquium on Scanning Probe Microscopy, 2019年, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • Novel Application of Hydrogen Energy Devices for Hydrogen Isotope Separation　　　　　　　　　　　　　　　
    The 10th International Symposium of Advanced Energy Science, 2019年, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • 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年, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • 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年, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］
  • 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年, 口頭発表（招待・特別）
    ［招待講演］

所属学協会

  • 表面技術協会　　　　　　　　　　　　　　　
  • 電気化学会　　　　　　　　　　　　　　　
  • アメリカ電気化学会　　　　　　　　　　　　　　　
  • 日本金属学会　　　　　　　　　　　　　　　

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 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
    2024年06月28日 - 2029年03月31日
    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
    2022年04月01日 - 2025年03月31日
    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
  • 高速制御によるナノ規則構造触媒による省エネ型水素同位体分離法の研究
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2017年04月01日 - 2020年03月31日
    松島 永佳
    水素同位体の新しい分離方法として、水電解と燃料電池を組み合わせたシステムを研究した。さらにプローブ顕微鏡を使い、ガス発生反応中の触媒劣化の原因となるガス発生をナノスケールで観察することにも成功した。重水素を使った同位体分離研究では、固体高分子型燃料電池および水電解を使い、燃料（電解）利用率と同位体分離係数との関係を明らかにした。これにより、効率的に重水素を濃縮するための最小電力消費量を見出す知見が得られた。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 17H03528
  • 高速走査プローブ顕微鏡を駆使した燃料電池触媒の創成
    科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
    2016年04月01日 - 2018年03月31日
    松島 永佳
    燃料電池などの電気を取り出すクリーンエネルギーデバイスでは、電極表面と電解質からなる異相界面が存在する。高効率かつ高耐久な電極材料の開発には、正確に表面構造を解析し、かつ高度に制御することが極めて重要である。本研究では、高速プローブ顕微鏡を付加使うことで、液中での電極反応を観察し、電極表面形態が変化する様子をその場観察することに成功した。
    日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 16K14429
  • 分光電気化学的手法によるソフト界面におけるイオン液体構成イオンの挙動の解明
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2015年04月01日 - 2018年03月31日
    兵野 篤, 高瀬 舞, 松島 永佳, 阿部 薫明, 本林 健太
    親水性イオン液体‐水混合系の混合比について電気化学挙動変化を追跡した。
    イオン液体に水を加えていくと、アニオン由来の酸化ピークが出現した。水分量と酸化ピーク電気量の関係は、水分濃度10 %付近で変化の割合が変り、この濃度付近で液体の構造が変化したと考えられる。同様に、水分量10 %においてバルク中における溶液状態が変化によると思われる溶液抵抗の大幅な変化も見られた。また、チオール処理電極ではチオール鎖を押しのける必要があり、その分溶液抵抗の大幅な増大が見られた。バルク中の水分子の結合において、水の増加とともに水素結合が強くなり、水分子の結合が強くなると考えられる。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 旭川工業高等専門学校, 15K04683
  • イオン液体中の合金電析による水素スーパーキャパシタの創製
    科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
    2015年04月01日 - 2017年03月31日
    上田 幹人, 松島 永佳
    本研究では、ナトリウムを主体とした新たな水素吸蔵合金として水素化ナトリウムを電気化学的に形成することを試みた。実施期間において、その基礎的研究として、NaTFSI-TEATFSIイオン液体中で電気化学反応によるナトリウム水素化物の合成について、水素ガスを導入させて反応を調べた。
    その結果、アルゴン雰囲気では観察出来なかった還元電流が、水素雰囲気において観察され、水素化ナトリウムの形成の可能性を示すものと考えられた。
    日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 15K14188
  • 水電解と燃料電池を組み合わせた省エネ型トリチウム分離回収技術の研究
    科学研究費助成事業 若手研究(B)
    2014年04月01日 - 2016年03月31日
    松島 永佳
    福島原子力発電所の汚染水問題で、トリチウムの分離・回収技術の確立が急務とされている。本研究では、水電解と燃料電池を組み合わせた省エネルギ-型水素同位体分離法を研究した。実際に、固体高分子形燃料電池では生成水側に水素同位体が濃縮される同位体効果を発見し、水電解と併用することで、高効率かつ少ない電力消費量で水素同位体が分離・濃縮できることを実験的に証明した。
    日本学術振興会, 若手研究(B), 北海道大学, 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年 - 2016年
    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年 - 2012年
    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

産業財産権

メディア報道

  • GSユアサ、排ガスからCO2回収する装置開発 中小工場向け　　　　　　　　　　　　　　　
    2025年09月
    日本経済新聞
    https://www.nikkei.com/article/DGXZQOUF10A050Q5A910C2000000/, ［インターネットメディア］
  • 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年
    日本経済新聞
    https://www.nikkei.com/article/DGXZRSP639238_R30C22A8000000/, ［インターネットメディア］