Tadanaga Kiyoharu

Faculty of Engineering　Applied Chemistry　Inorganic Materials ChemistryProfessor
Last Updated :2026/01/07

■Researcher basic information

Degree

  • Doctor of Engineering, Osaka Prefecture University, Oct. 1996
  • Master of Engineering, Kyoto University, Mar. 1992

Researchmap personal page

Home Page URL

ORCID ID

Researcher ID

  • C-7260-2008

J-Global ID

Research Keyword

  • 機能性無機材料
  • Inorganic Materials Science

Research Field

  • Nanotechnology/Materials, Inorganic materials

Educational Organization

■Career

Career

  • Apr. 2013 - Present
    Hokkaido University, 教授
  • 2000 - Mar. 2013
    Osaka Prefecture University
  • 1992 - 2000
    Osaka Prefecture University, School of Engineering

Educational Background

  • 1992, Kyoto University, 工学研究科, 分子工学, Japan
  • 1990, Osaka Prefecture University, School of Engineering, 応用化学, Japan

Committee Memberships

  • Apr. 2025 - Present
    The Ceramic Society of Japan, Head of the Tohoku-Hokkaido Branch and Glass Divistion, Society
  • Oct. 2021 - Present
    International Comission on Glass, Member of Coordinating Technical Committee, Society
  • Jul. 2013 - Present
    日本ゾル－ゲル学会, 理事, Society
  • Mar. 2023 - Mar. 2025
    電気化学会, 理事, Society
  • Jun. 2016 - May 2023
    日本セラミックス協会, 理事, Society
  • Jan. 2021 - Jan. 2023
    電気化学会, 北海道支部長, Society

Position History

  • 大学院総合化学院長, 2024年4月1日 - 2026年3月31日

■Research activity information

Awards

  • Mar. 2024, The Electrochemical Society of Japan, The Electrochemical Society of Japan Paper Award 2024　　　　　　　　　　　　　　　
    CO2 Electrochemical Reduction with Zn-Al Layered Double Hydroxide-Loaded Gas-Diffusion Electrode
    中里 亮介;松本 慶江子;山口 登;Margherita CAVALLO、Valentina CROCELLÀ;Francesca BONINO、Matthias QUINTELIER、Joke;HADERMANN;Nataly Carolina;ROSERO-NAVARRO;三浦 章;忠永 清治
  • Mar. 2022, The Electrochemical Society of Japan, Fellow of the Electrochemical Society of Japan　　　　　　　　　　　　　　　
  • Jun. 2020, Ceramic Society of Japan, CerSJ Fellow Awards　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2013, The Ceramic Society of Japan, Academic Achievements Award in Ceramic Science and Technology　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2006, IUMRS-ICA2006 Best Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2006, 国際ガラス委員会（ICG）Professor Vittorio Gottardi Memorial Prize　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2003, 日本セラミックス協会 21世紀国際交流賞「倉田元治賞」　　　　　　　　　　　　　　　
    Japan
  • 2000, 日本セラミックス協会進歩賞　　　　　　　　　　　　　　　
    Japan

Papers

Other Activities and Achievements

Books and other publications

  • Next Generation Batterie　　　　　　　　　　　　　　　
    Tadanaga K, Rosero-Navarro N.C, Miura A, Wet Chemical Processes for the Preparation f Composite Electrodes in All-Solid-State Lithium Battery
    Springer, Singapore, Mar. 2021, [Contributor]
  • Solid Electrolytes for Advanced Applications: Garnets and Competitors　　　　　　　　　　　　　　　
    N.C. Rosero Navarro, K. Tadanaga, Sintering Additives for Garnet-type Electrolytes
    Springer Nature, Switzerland,, 2019, [Contributor]
  • 全固体電池のイオン伝導性向上技術と材料、製造プロセスの開発　　　　　　　　　　　　　　　
    忠永清治, 液相法による硫化物固体電解質の作製と電極活物質への固体電解質のコーティング
    技術情報協会, 2017, [Contributor]
  • Handbook of Sol-Gel Science and Technology　　　　　　　　　　　　　　　
    Nataly Carolina Rosero-Navarro, Kiyoharu Tadanaga, Sol-Gel Processing of Solid Electrolytes for Li-ion Batteries
    Springer International Publishing, Aug. 2016, [Contributor]
  • ゲルテクノロジーハンドブック　　　　　　　　　　　　　　　
    忠永清治, 辰巳砂昌弘, ゾル- ゲル法による薄膜形成
    エヌ・ティー・エス, Oct. 2014, 461-466, Japanese, [Contributor]
  • ゾル－ゲル法の最新応用と展望　　　　　　　　　　　　　　　
    忠永 清治, ゾル－ゲル反応の化学
    シーエムシー出版, Feb. 2014, [Contributor]
  • プラスチックハードコート材料の最新技術（分担執筆） 執筆項目「防曇、防汚」　　　　　　　　　　　　　　　
    シーエムシー出版, 2008
  • ナノイオニクス ―最新技術とその展望―（分担執筆） 執筆項目「ゾルーゲル法による電極－電解質ナノ固体界面形成」　　　　　　　　　　　　　　　
    シーエムシー出版, 2008
  • ゾル－ゲル法および有機－無機ハイブリッド材料 ―構造制御・高性能化とその応用― 辰巳砂昌弘・忠永清治（分担執筆） 「無機－有機ハイブリッドおよびコンポジット電解質の作製」　　　　　　　　　　　　　　　
    技術情報協会, 2007
  • ゾル－ゲル法および有機－無機ハイブリッド材料 ―構造制御・高性能化とその応用― 忠永清治・辰巳砂昌弘（分担執筆） 「電気泳動電着法による透明厚膜の作製」　　　　　　　　　　　　　　　
    技術情報協会, 2007
  • ねれと(超)撥水、(超)親水技術、そのコントロール ―実用化および表面処理・試験評価・商品展開― 忠永清治（分担執筆） 「ゾル－ゲル法による撥水－親水パターンの形成と応用」　　　　　　　　　　　　　　　
    技術情報協会, 2007
  • 現代無機材料科学（編著：足立吟也、南 努） 忠永清治（分担執筆） 「燃料電池」　　　　　　　　　　　　　　　
    化学同人, 2007
  • エコマテリアルハンドブック 忠永清治（分担執筆） 「有機－無機ハイブリッドガラス」　　　　　　　　　　　　　　　
    丸善, 2006
  • 撥水・親水・防汚剤の開発とコーティングおよびぬれ性の制御 忠永清治（分担執筆） 「ゾル－ゲル法によるアルミナ透明超撥水膜の作製」　　　　　　　　　　　　　　　
    情報機構, 2006
  • Solid State Ionics for Batteries 忠永清治（分担執筆） 「Proton-Conducting Hybrid Materials」　　　　　　　　　　　　　　　
    Springer-Verlag Tokyo, 2005
  • ゾル－ゲル法のナノテクノロジーへの応用 忠永清治（分担執筆） 「ガスバリアコーティング膜」　　　　　　　　　　　　　　　
    シーエムシー出版, 2005
  • ナノマテリアル工学大系 第１巻ニューセラミックス・ガラス（監修：平尾一之） 忠永清治（分担執筆） 「超撥水ナノコーティング膜」　　　　　　　　　　　　　　　
    フジ・テクノシステム, 2005
  • ナノハイブリッド材料の最新技術 忠永清治・辰巳砂昌弘（分担執筆） 「プロトン伝導性無機－有機ハイブリッド電解質膜」　　　　　　　　　　　　　　　
    シーエムシー出版, 2005
  • Handbook of Sol-Gel Science and Technology, Vol.2 Characterization of Sol-Gel Materials and Products K. Tadanaga and T. Minami Measurements of Gas Adsorption and Permeability of Sol–Gel Materials　　　　　　　　　　　　　　　
    Kluwer Academic Publisher, 2005
  • [ディスプレイ、包装材料用]ハイバリア材料の開発―成膜技術とバリア性の測定・評価方法― （著書、分担執筆） 執筆項目「ゾル－ゲル法による高分子フィルムへの有機－無機ハイブリッド膜のコーティング」　　　　　　　　　　　　　　　
    技術情報協会出版, 2004
  • 目的を達成するための ゾル－ゲル法における構造制御ノウハウ集（著書、分担執筆） 執筆項目「ガスバリアコーティング膜－実用化に向けて－」　　　　　　　　　　　　　　　
    技術情報協会, 2003
  • 目的を達成するための ゾル－ゲル法における構造制御ノウハウ集（著書、分担執筆） 執筆項目「超撥水、超親水コーティング膜」　　　　　　　　　　　　　　　
    技術情報協会, 2003
  • Recent Research Developments in Materials Science (著書, 分担執筆) A. Matsuda, K. Tadanaga, and T. Minami "Prepareation and Application of Nanocomposite Films via Sol-Gel Process with Hot Water Treatment"　　　　　　　　　　　　　　　
    Research Signpost, 2001
  • 執筆題目「ゾルーゲル技術による新機能」松田厚載・忠永清治・南努　　　　　　　　　　　　　　　
    ナノマテリアルの最新技術（著書、分担執筆）小泉光恵他編, 2001
  • Recent Research Developments in Materials Science (著書, 分担執筆) A. Matsuda, K. Tadanaga, and T. Minami "Prepareation and Application of Nanocomposite Films via Sol-Gel Process with Hot Water Treatment"　　　　　　　　　　　　　　　
    Research Signpost, 2001

Lectures, oral presentations, etc.

  • Preparation of nano-structured ZrO2-Al2O3 bilayer thin films by sol-gel process and its application to hydrophobic coating films　　　　　　　　　　　　　　　
    清藤太郎, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina, 三浦章, 忠永清治
    日本セラミックス協会年会講演予稿集(CD-ROM), 2020
    2020 - 2020
  • Selective metathesis synthesis of MgCr2S4　　　　　　　　　　　　　　　
    三浦章, 井藤浩明, BARTEL Christopher J., SUN Wenhao, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina, 忠永清治, 中田博子, 前田和彦, CEDER Gerbrand, CEDER Gerbrand
    日本セラミックス協会年会講演予稿集(CD-ROM), 2020
    2020 - 2020
  • Nitridation of solution-process derived Sr-Ta oxide precursor thin film with solid nitrogen sources　　　　　　　　　　　　　　　
    樋口亜門, ROSERO-NAVARRO Nataly Calorina, 三浦章, 鱒渕友治, 忠永清治
    日本セラミックス協会秋季シンポジウム講演予稿集(CD-ROM), 2020
    2020 - 2020
  • Liquid-phase synthesis of Li2S-P2S5 solid electrolyte by microwave heating　　　　　　　　　　　　　　　
    三浦章, 馬庭陸, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina, 忠永清治
    電池討論会PDF要旨集(CD-ROM), 2019
    2019 - 2019
  • ゾル-ゲル法によるシリカを添加したメチル-フェニルシルセスキオキサン厚膜の作製　　　　　　　　　　　　　　　
    井上雄太, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina, 三浦章, 忠永清治, 笠作衛, 幸塚広光, 米田裕和, 新開誠司
    日本セラミックス協会年会講演予稿集(CD-ROM), 2019
    2019 - 2019
  • 自己燃焼反応による新規マンガンモリブデン窒化物の合成　　　　　　　　　　　　　　　
    三浦章, 小田原仁, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina, 忠永清治, 長尾雅則, 田中功
    日本セラミックス協会年会講演予稿集(CD-ROM), 2019
    2019 - 2019
  • シリカフィラーを添加したメチル-フェニルシルセスキオキサン透明厚膜の作製　　　　　　　　　　　　　　　
    井上雄太, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina, 三浦章, 忠永清治, 笠作衛, 幸塚広光, 米田裕和, 新開誠司
    日本ゾル-ゲル学会討論会講演予稿集, 2019
    2019 - 2019
  • リチウムイオン伝導性無機-有機ハイブリッドの合成および正極-ガーネット型酸化物固体電解質界面への応用　　　　　　　　　　　　　　　
    梶浦龍之介, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina, 三浦章, 忠永清治
    電気化学会大会講演要旨集(CD-ROM), 2019
    2019 - 2019
  • ペロブスカイト型有機-無機ハロゲン化鉛を電極材料として用いた全固体リチウム二次電池の構築　　　　　　　　　　　　　　　
    藤井雄太, RAMIREZ Daniel, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina, JULIAN Domingo, 三浦章, JARAMILLO Franklin, 忠永清治
    電気化学会大会講演要旨集(CD-ROM), 2019
    2019 - 2019
  • 大面積(Gd,La)2Si2O7:Ce多結晶薄板の作製とその対アルファ線シンチレーション特性　　　　　　　　　　　　　　　
    福島光, 樋口幹雄, 金子純一, 三浦章, 忠永清治
    セラミックス基礎科学討論会講演要旨集, 2018
    2018 - 2018
  • LiZnBO3:Mnの合成と中性子イメージングへの応用　　　　　　　　　　　　　　　
    川又俊介, 樋口幹雄, 金子純一, 竹谷篤, 小林知洋, 若林泰生, 大竹淑恵, 三浦章, 忠永清治
    日本セラミックス協会秋季シンポジウム講演予稿集(CD-ROM), 2018
    2018 - 2018
  • 浮遊帯溶融法によるYbドープK2NiF4型およびメリライト型酸化物単結晶の育成　　　　　　　　　　　　　　　
    近添慎弥, 樋口幹雄, 樋口幹雄, 小川貴代, 和田智之, 緑川克美, 鱒渕友治, 三浦章, 忠永清治
    日本セラミックス協会秋季シンポジウム講演予稿集(CD-ROM), 2018
    2018 - 2018
  • アミド溶液を介した酸化インジウム薄膜への窒素ドープ　　　　　　　　　　　　　　　
    成瀬雅浩, 三浦章, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina, 忠永清治, 伊左治忠之, 前田真一, 藤本修
    日本セラミックス協会秋季シンポジウム講演予稿集(CD-ROM), 2018
    2018 - 2018
  • SiO2フィラーを添加したフェニルシルセスキオキサン透明厚膜の作製　　　　　　　　　　　　　　　
    井上雄太, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina, 三浦章, 忠永清治, 笠作衛, 幸塚広光, 米田裕和, 新開誠司
    日本セラミックス協会秋季シンポジウム講演予稿集(CD-ROM), 2018
    2018 - 2018
  • 焼結助剤を用いたLi7La3Zr2O12系リチウムイオン伝導体の低温焼結とその評価　　　　　　　　　　　　　　　
    竹當知矩, ROSERO NAVARRO Nataly Carolina, 三浦章, 忠永清治
    セラミックス基礎科学討論会講演要旨集, 2018
    2018 - 2018
  • (Ce,Pr)OBiS2の構造と超伝導　　　　　　　　　　　　　　　
    三浦章, 長尾雅則, 綿打敏司, 田中功, 後藤陽介, 水口佳一, 森吉千佳子, 黒岩芳弘, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina, 忠永清治
    日本セラミックス協会秋季シンポジウム講演予稿集(CD-ROM), 2018
    2018 - 2018
  • 層状酸硫化物LnOInS2(Ln=La,Ce,Pr,Sm)の構造と物性　　　　　　　　　　　　　　　
    井藤浩明, 三浦章, ROSERO-NAVARRO Nataly C., 水口佳一, 後藤陽介, 森吉千佳子, 黒岩芳弘, 忠永清治
    日本セラミックス協会秋季シンポジウム講演予稿集(CD-ROM), 2018
    2018 - 2018
  • 液相法で作製した酸化銅薄膜の尿素を用いた窒化　　　　　　　　　　　　　　　
    大東侑生, 三浦章, ROSERO NAVARRO Nataly Carolina, 忠永清治
    セラミックス基礎科学討論会講演要旨集, 2018
    2018 - 2018
  • Morphology-Controlled Synthesis of Li6PS5Cl　　　　　　　　　　　　　　　
    三浦章, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina, 忠永清治
    電池討論会講演要旨集, 2018
    2018 - 2018
  • Fe-P-S正極を用いた全固体リチウム二次電池の充放電特性　　　　　　　　　　　　　　　
    小林美咲, 藤井雄太, ROSERO NAVARRO N. C., 三浦章, 忠永清治
    電気化学秋季大会講演要旨集(CD-ROM), 2018
    2018 - 2018
  • Mg-Al系層状複水酸化物を固体電解質に用いたアンモニア水燃料電池の構築　　　　　　　　　　　　　　　
    石山翔, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina, 三浦章, 忠永清治
    電気化学秋季大会講演要旨集(CD-ROM), 2018
    2018 - 2018
  • リチウムイオン伝導性を有するポリエチレンオキシド系無機-有機ハイブリッドの合成　　　　　　　　　　　　　　　
    梶浦龍之介, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina, 三浦章, 忠永清治
    日本ゾル-ゲル学会討論会講演予稿集, 2018
    2018 - 2018
  • フェニルシルセスキオキサンゲルの熱軟化を利用した透明厚膜作製　　　　　　　　　　　　　　　
    井上雄太, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina, 三浦章, 忠永清治, 笠作衛, 幸塚広光, 米田裕和, 新開誠司
    日本ゾル-ゲル学会討論会講演予稿集, 2018
    2018 - 2018
  • フェニルシルセスキオキサンゲルの熱軟化挙動を利用した厚膜作製　　　　　　　　　　　　　　　
    忠永清治, 井上雄太, NAVARRO N.C. Rosero, 三浦章, 笠作衛, 幸塚広光, 米田裕和, 新開誠司
    日本セラミックス協会年会講演予稿集(CD-ROM), 2018
    2018 - 2018
  • NaInS2-xSex(x=0.5,1,1.5)の結晶構造および光吸収　　　　　　　　　　　　　　　
    三浦章, 高橋夏海, 長尾雅則, 綿打敏司, 田中功, 後藤陽介, 水口佳一, 森吉千佳子, 黒岩芳弘, ROSERO-NAVARRO N.C., 忠永清治
    日本セラミックス協会年会講演予稿集(CD-ROM), 2018
    2018 - 2018
  • ペロブスカイト型酸窒化物BaTaO2Nの爆発的反応合成　　　　　　　　　　　　　　　
    小田原仁, 三浦章, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina, 忠永清治
    日本セラミックス協会年会講演予稿集(CD-ROM), 2018
    2018 - 2018
  • Li3SbS4の合成・結晶構造およびLi+伝導性　　　　　　　　　　　　　　　
    藤井雄太, 三浦章, ROSERO-NAVARRO N.C., 忠永清治, 後藤陽介, 水口佳一, 森吉千佳子, 黒岩芳弘
    日本セラミックス協会年会講演予稿集(CD-ROM), 2018
    2018 - 2018
  • 液相法による全固体リチウム二次電池用Li6PS5Cl固体電解質の作製における溶媒の影響　　　　　　　　　　　　　　　
    丹羽葉月, NAVARRO Nataly Carolina Rosero, 三浦章, 忠永清治
    電気化学会大会講演要旨集(CD-ROM), 2018
    2018 - 2018
  • La置換Gd2Si2O7:Ceの反応焼結とそのシンチレーション特性　　　　　　　　　　　　　　　
    福島光, 樋口幹雄, 和氣嵩暁, 金子純一, 三浦章, 忠永清治
    日本セラミックス協会秋季シンポジウム講演予稿集(CD-ROM), 2016
    2016 - 2016
  • 透光性LiYSiO4:Ce多結晶薄板の作製とそのシンチレーション特性　　　　　　　　　　　　　　　
    豊田紗希, 樋口幹雄, 金子純一, 三浦章, 忠永清治
    日本セラミックス協会秋季シンポジウム講演予稿集(CD-ROM), 2016
    2016 - 2016
  • NaNH2融液を用いたマンガン酸窒化物の合成とその酸素還元触媒能　　　　　　　　　　　　　　　
    三浦章, ROSERO-NAVARRO Carolina, 鱒渕友治, 樋口幹雄, 吉川信一, 忠永清治
    日本セラミックス協会秋季シンポジウム講演予稿集(CD-ROM), 2016
    2016 - 2016
  • 液相焼結による透光性Gd2Si2O7:Ce薄板の作製とその対α線シンチレーション特性　　　　　　　　　　　　　　　
    西方真美, 樋口幹雄, 坪田陽一, 金子純一, 山本誠一, 三浦章, 忠永清治
    日本セラミックス協会秋季シンポジウム講演予稿集(CD-ROM), 2015
    2015 - 2015
  • LiCaBO3:Ceの合成とその蛍光特性　　　　　　　　　　　　　　　
    豊田紗希, 樋口幹雄, 坪田陽一, 金子純一, 忠永清治
    結晶成長国内会議予稿集(CD-ROM), 2015
    2015 - 2015
  • Gd2Si2O7:Ce多結晶における粒成長とその対α線シンチレーション特性　　　　　　　　　　　　　　　
    西方真美, 樋口幹雄, 植田あき, 坪田陽一, 金子純一, 石橋浩之, 忠永清治
    応用物理学会秋季学術講演会講演予稿集(CD-ROM), 2014
    2014 - 2014
  • SiO2をセルフフラックスとしたGd2Si2O7:Ceの液相焼結とその対α線シンチレーション特性　　　　　　　　　　　　　　　
    西方真美, 樋口幹雄, 植田あき, 坪田陽一, 金子純一, 忠永清治, 石橋浩之
    日本セラミックス協会秋季シンポジウム講演予稿集(CD-ROM), 2014
    2014 - 2014
  • 透光性Gd2Si2O7:Ce多結晶薄板の作製とその対α線シンチレーション特性　　　　　　　　　　　　　　　
    西方真美, 植田あき, 樋口幹雄, 金子純一, 坪田陽一, 石橋浩之, 忠永清治
    日本セラミックス協会秋季シンポジウム講演予稿集(CD-ROM), 2013
    2013 - 2013
  • SiO2セルフフラックスを用いたGd2Si2O7:Ce焼結体における粒成長と対α線検出器への応用　　　　　　　　　　　　　　　
    西方真美, 植田あき, 樋口幹雄, 金子純一, 坪田陽一, 忠永清治, 石橋浩之
    結晶成長国内会議予稿集(CD-ROM), 2013
    2013 - 2013
  • 熱分解制御法による金属硫化物ナノ粒子の合成と全固体リチウム二次電池への応用
    麻生圭吾, 林晃敏, 忠永清治, 辰巳砂昌弘, 柏木行康, 山本真理, 斉藤大志, 大野敏信, 中許昌美
    日本化学会講演予稿集, 09 Mar. 2012, Japanese
    09 Mar. 2012 - 09 Mar. 2012
  • Preparation of lithium ion conductive Li7La3Zr2O12 thin films by a solution process
    Egawa Hiromi, Tadanaga Kiyoharu, hayashi Akitoshi, Tatsumisago Masahiro, Mario Aparicio, Alicia Duran
    Preprints of Annual Meeting of The Ceramic Society of Japan
    Preprints of Fall Meeting of The Ceramic Society of Japan, 2012, The Ceramic Society of Japan, Japanese
    2012 - 2012, Thin films of garnet-type Li<SUB>7</SUB>La<SUB>3</SUB>Zr<SUB>2</SUB>O<SUB>12</SUB> (LLZ) were prepared for the application of all-solid-state thin film lithium batteries. Thin films were prepared by a dip-coating process using a precursor sol from Zr-alkoxide and Li and La nitrates. The thin film of polycrystalline cubic LLZ with a thickness of about 800 nm was obtained after sintering at 900 degree with Li<SUB>2</SUB>CO<SUB>3</SUB> powder.
  • Fabrication of electrolyte membranes of Mg-Al layered double hydroxide for all-solid-state alkaline fuel cells
    Tadanaga Kiyoharu, Kubo Daiju, Hayashi Akitoshi, Tatsumisago Masahiro
    Preprints of Annual Meeting of The Ceramic Society of Japan
    Preprints of Fall Meeting of The Ceramic Society of Japan, 2012, The Ceramic Society of Japan, Japanese
    2012 - 2012, Electrolyte membranes for all-solid-state alkaline fuel cells were fabricated using Mg-Al layered double hydroxide (LDH) powder with glass paper or Pt-catalyst-loaded carbon cloth as a supporter. Membranes with a thickness of about 100-150 &mu;m were obtained. Fuel cells using those membranes as a electrolyte were confirmed to show OCV of more than 0.9 V. These cells showed higher power density compared with a fuel cell using the Mg-Al LDH pellet as the electrolyte.
  • 電子顕微鏡を用いた全固体リチウム二次電池におけるLiCoO2電極の観察　　　　　　　　　　　　　　　
    林晃敏, 林晃敏, 長尾元寛, 作田敦, 忠永清治, 忠永清治, 辰巳砂昌弘, 辰巳砂昌弘, 戸川欣彦, 戸川欣彦, 森茂生, 森茂生
    電気化学会大会講演要旨集, 2012
    2012 - 2012
  • Preparation of Li2O-P2O5 thin films for all-solid-state thin-film lithium batteries by a solution process
    Onaka Tomoko, Tadanaga Kiyoharu, Hayashi Akitoshi, Tatsumisago Masahiro, Aparicio Mario, Durá, n Alicia
    Preprints of Annual Meeting of The Ceramic Society of Japan
    Preprints of Fall Meeting of The Ceramic Society of Japan, 2011, The Ceramic Society of Japan, Japanese
    2011 - 2011, Thin films of the Li2O-P2O5 system were prepared for the application of all solid state thin film lithium batteries. Aqueous solution of LiNO3 and H3PO4 containing polyvinylpyrrolidone (PVP) was used for coating. Amorphous Li3PO4 thin films with thickness of about 600 nm were obtained after the heat-treatment at 400 <SUP>o</SUP>C. Addition of PVP causes not only the increase of the films thickness but also precipitation of Li3PO4 crystals.
  • バルク型全固体電池におけるLiCoO2正極-硫化物固体電解質界面のTEM観察　　　　　　　　　　　　　　　
    林晃敏, 林晃敏, 長尾元寛, 作田敦, 忠永清治, 忠永清治, 辰巳砂昌弘, 辰巳砂昌弘, 戸川欣彦, 戸川欣彦, 森茂生, 森茂生
    電池討論会講演要旨集, 2011
    2011 - 2011
  • ミストCVD法によるLiMn2O4正極薄膜の作製　　　　　　　　　　　　　　　
    山口晃弘, 忠永清治, 作田敦, 林晃敏, 辰巳砂昌弘, APARICIO M., DURAN A.
    化学電池材料研究会ミーティング講演要旨集, 2011
    2011 - 2011
  • オルトオキソ酸リチウムで表面修飾したLiCoO2を用いた全固体リチウム二次電池　　　　　　　　　　　　　　　
    林晃敏, 林晃敏, 櫻井友季, 作田敦, 忠永清治, 忠永清治, 辰巳砂昌弘, 辰巳砂昌弘
    電気化学会大会講演要旨集, 2011
    2011 - 2011
  • 金属硫化物によって表面修飾されたLiCoO2を用いた全固体リチウム二次電池のキャラクタリゼーション　　　　　　　　　　　　　　　
    中本尚之, 作田敦, 林晃敏, 忠永清治, 辰巳砂昌弘
    セラミックス基礎科学討論会講演要旨集, 2009
    2009 - 2009
  • Preparation and characterization of all-solid-state lithium secondary batteries with surface-modified LiCoO2 electrode
    Sakuda Atsushi, Kitaura Hirokazu, Hayashi Akitoshi, Tadanaga Kiyoharu, Tatsumisago Masahiro
    Preprints of Annual Meeting of The Ceramic Society of Japan
    Preprints of Fall Meeting of The Ceramic Society of Japan, 2008, The Ceramic Society of Japan, Japanese
    2008 - 2008, 酸化物によってコーティングされたLiCoO<SUB>2</SUB)粒子とLi<SUB>2</SUB>S-P<SUB>2</SUB>SS<SUB>5</SUB>S系固体電解質を用いて全固体リチウム二次電池を作製した。交流インピーダンス測定によって、コーティングが正極－電解質界面の抵抗を低減させることが分かった。界面修飾による抵抗低減により、高い電流密度での作動特性が向上した。
  • 表面修飾されたLiCoO2正極を用いた全固体リチウム二次電池の作製と評価　　　　　　　　　　　　　　　
    作田敦, 北浦弘和, 林晃敏, 忠永清治, 辰巳砂昌弘
    日本セラミックス協会秋季シンポジウム講演予稿集, 2008
    2008 - 2008
  • 表面修飾LiCoO2を用いた全固体リチウム二次電池の高電位における作動特性　　　　　　　　　　　　　　　
    作田敦, 林晃敏, 忠永清治, 辰巳砂昌弘
    電池討論会講演要旨集, 2008
    2008 - 2008
  • 全固体リチウム二次電池におけるLiCoO2電極-固体電解質界面修飾　　　　　　　　　　　　　　　
    作田敦, 北浦弘和, 林晃敏, 忠永清治, 辰巳砂昌弘
    電気化学会大会講演要旨集, 2008
    2008 - 2008
  • Surface Modification of LiCoO2 with Metallic Sulfide for Application to All-Solid-State Lithium Secondary Batteries
    Nakamoto Naoyuki, Sakuda Atusi, Kitaura Hirokazu, Hayashi Akitosi, Tadanaga Kiyoharu, Tatsumisago Masahiro
    Preprints of Annual Meeting of The Ceramic Society of Japan
    Preprints of Fall Meeting of The Ceramic Society of Japan, 2007, The Ceramic Society of Japan, Japanese
    2007 - 2007, NiやCoの塩を用いてジエチルジチオカーバマト錯体を作製した。その錯体を溶解させたジクロロエタン溶液にLiCoO2粉末を混合し、乾燥・熱処理を行うことで、LiCoO2粒子表面をNiSやCoSなどの金属硫化物で修飾した。得られた試料を電極に用いて、硫化物電解質を用いた全固体電池を作製し、その特性評価を行った。その結果、金属硫化物でLiCoO2電極を表面修飾することにより、全固体電池は高電流密度下において良好な充放電性質を示すことがわかった。
  • Li2SiO3ガラスで表面修飾したLiCoO2を用いた全固体リチウム二次電池　　　　　　　　　　　　　　　
    林晃敏, 作田敦, 北浦弘和, 忠永清治, 辰巳砂昌弘
    電気化学秋季大会講演要旨集, 2007
    2007 - 2007
  • ゾル-ゲル法によるLiCoO2への酸化物ガラスコーティングと全固体リチウム電池への応用　　　　　　　　　　　　　　　
    作田敦, 北浦弘和, 林晃敏, 忠永清治, 辰巳砂昌弘
    電気化学会大会講演要旨集, 2007
    2007 - 2007
  • Preparation and Characterization of Sulfonated Polybenzylsilsesquioxane by the Sol-Gel Method
    Okuno Shinji, Takahashi Kenji, Hayashi Akitoshi, Tadanaga Kiyoharu, Tatsumisago Masahiro
    Preprints of Annual Meeting of The Ceramic Society of Japan
    Preprints of Fall Meeting of The Ceramic Society of Japan, 2006, The Ceramic Society of Japan, Japanese
    2006 - 2006, プロトン伝導性の付与を目的としてポリベンジルシルセスキオキサンのスルホン化を試みた。スルホン化は出発原料であるフェニルトリエトキシシランをクロロスルホン酸で処理することによりスルホ基を導入し、次いでゾル-ゲル反応を進行させて試料を得る方法と、あらかじめゾル-ゲル法でポリベンジルシルセスキオキサンを作製し、ジクロロメタンに溶解させクロロスルホン酸で処理することでスルホン化した試料を得る方法の二種類を試みた。作製した試料の構造解析、熱分析、導電率の測定などの特性評価を行った。作製した試料の導電率は加湿条件下、30℃で10<sup>-4</sup>から10<sup>-3</sup> S cm<sup>-1</sup>と比較的高い値を示した。
  • Preparation of iron based electrode materials via solution processing for all-solid-state lithium secondary batteries
    Kitaura Hirokazu, Takahashi Kenji, Mizuno Fuminori, Hayashi Akitoshi, Tadanaga Kiyoharu, Tatsumisago Masahiro
    Preprints of Annual Meeting of The Ceramic Society of Japan
    Preprints of Fall Meeting of The Ceramic Society of Japan, 2006, The Ceramic Society of Japan, Japanese
    2006 - 2006, 本研究では、FeCl<SUB>3</SUB>水溶液に蒸留水または水酸化ナトリウム水溶液を加え、100℃で数日間エージングすることでβ-FeOOHとα-Fe<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>をそれぞれ作製した。α-Fe<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>は加える水酸化ナトリウム水溶液の量を変えることで粒子径を制御した。得られた粒子を全固体型電池の電極へと応用した。その結果、β-FeOOHが全固体型電池の電極活物質として機能することがわかった。また、全固体型電池においてα-Fe<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>の粒子サイズが電気化学的特性に影響を及ぼすことがわかった。また、α-Fe<SUB>2</SUB>O<SUB>3</SUB>の様々な充放電状態のXRD測定から全固体型電池における充放電メカニズムを明らかにした。
  • Preparation and characterization of poly(phenylsilsesquioxane) particles by two-step acid-base catalyzed sol-gel process
    Takahashi Kenji, Tadanaga Kiyoharu, Hayashi Akitoshi, Katagiri Kiyofumi, Matsuda Atsunori, Tatsumisago Masahiro
    Preprints of Annual Meeting of The Ceramic Society of Japan
    Preprints of Fall Meeting of The Ceramic Society of Japan, 2006, The Ceramic Society of Japan
    2006 - 2006, We successfully prepared poly(phenylsilsesquioxane) particles, one of the organic-inorganic hybrid materials, by two-step acid-base catalyzed sol-gel process. However, the structure and formation mechanism of the particles were not fully understood. In this study, the structure and formation process of the particles prepared by two-step acid-base catalyzed sol-gel process have been investigated. Moreover, poly(phenylsilsesquioxane) particles have been prepared with different amounts of ethanol used as a solvent, and the average molecular weight of the particles has been decreased with an increase in the amount of ethanol.
  • Preparation of High Lithium Ion Conducting Li2S-P2S5-P2O5 Glass-Ceramics and Their Application to All-Solid-State Secondary Batteries
    Mizuno Fuminori, Ohtomo Takamasa, Hayashi Akitoshi, Tadanaga Kiyoharu, Tatsumisago Masahiro
    Preprints of Annual Meeting of The Ceramic Society of Japan
    Preprints of Fall Meeting of The Ceramic Society of Japan, 2005, The Ceramic Society of Japan
    2005 - 2005, Li<SUB>2</SUB>S-P<SUB>2</SUB>S<SUB>5</SUB>-P<SUB>2</SUB>O<SUB>5</SUB> glass-ceramics were prepared by mechanical milling and subsequent heat treatment. Highly ion-conductive crystals were precipitated in those glass-ceramics, resulting in the enhancement of conductivities. The glass-ceramics with elemental P and S as starting materials showed as high conductivities at room temperature as the ones with P<SUB>2</SUB>S<SUB>5</SUB>. The addition of small amounts of P<SUB>2</SUB>O<SUB>5</SUB> to Li<SUB>2</SUB>S-P<SUB>2</SUB>S<SUB>5</SUB> system led to the improvement in conductivity and electrochemical stability. All-solid-state lithium secondary batteries with the glass-ceramic solid electrolytes worked at room temperature and maintained high capacities and high reversibilities.
  • Thermal properties of poly(phenylsilsesquioxane) particles prepared by the sol-gel method
    Takahashi Kenji, Tadanaga Kiyoharu, Hayashi Akitoshi, Matsuda Atsunori, Tatsumisago Masahiro
    Preprints of Annual Meeting of The Ceramic Society of Japan
    Preprints of Fall Meeting of The Ceramic Society of Japan, 2005, The Ceramic Society of Japan
    2005 - 2005, Recently, much attention has been paid to various kinds of organic-inorganic hybrid materials because of their optical, mechanical, thermal properties. Up to now, we have successfully prepared poly(phenylsilsesquioxane) particles, one of the organic-inorganic hybrid materials, by the sol-gel method. The poly(phenylsilsesquioxane) particles showed glass transition temperature, and the particles were thermally softened when they were heated at temperatures above glass transition temperature. In this work, thermal behavior of poly(phenylsilsesquioxane) particles was investigated by changing the preparation procedure and the amount of solvent that was used.
  • Electrochemical change of nanostructure in SnO-MxOy (M=B and P) glasses
    Hayashi Akitoshi, Tadanaga Kiyoharu, Tatsumisago Masahiro
    Preprints of Annual Meeting of The Ceramic Society of Japan
    Preprints of Fall Meeting of The Ceramic Society of Japan, 2005, The Ceramic Society of Japan
    2005 - 2005, Local structure of melt-quenched SnO-MxOy (M=B and P) glasses was analyzed by using solid-state NMR, Raman and Mossbauer measurements. Electrochemical properties during Li<SUP>+</SUP> insertion and extraction of the glassy electrodes were investigated. Li<SUP>+</SUP> insertion to the glasses brought about the reduction of Sn<SUP>2+</SUP> and then the formation of nanocomposites with Sn nanoparticles in the Li<SUB>2</SUB>O-MxOy matrix. Effects of local structure of the glassy matrix on the electrochemical performance of the SnO-MxOy electrodes are discussed.
  • Proton conductive property of composites composed of CsHSO4 or CsH2PO4 and phosphosilicate gel
    Tezuka Teruaki, Tadanaga Kiyoharu, Hayashi Akitoshi, Tatsumisago Masahiro
    Preprints of Annual Meeting of The Ceramic Society of Japan
    Preprints of Fall Meeting of The Ceramic Society of Japan, 2005, The Ceramic Society of Japan
    2005 - 2005, Proton conductive composites composed of cesium hydrogen sulfate (CsHSO<SUB>4</SUB>) or cesium dihydrogen phosphate (CsH<SUB>2</SUB>PO<SUB>4</SUB>) and phosphosilicate gel (PSiG gel) were prepared. The reaction of orthophosphoric acid that derived from phosphosilicate gel and each solid acid produce Cs<SUB>2</SUB>H<SUB>5</SUB>(SO<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB>(PO<SUB>4</SUB>) in CsHSO<SUB>4</SUB>-PSiG composites and CsH<SUB>5</SUB>(PO<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB> in CsH<SUB>2</SUB>PO<SUB>4</SUB>-PSiG composites. These composites showed high conductivities of 10<SUP>-3</SUP> Scm<SUP>-1</SUP> at 160 <SUP>o</SUP>C under dry condition. The characteristics of composites prepared from silica gel and Cs<SUB>2</SUB>H<SUB>5</SUB>(SO<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB>(PO<SUB>4</SUB>) or CsH<SUB>5</SUB>(PO<SUB>4</SUB>)<SUB>2</SUB> were compared with those of the composites using phosphosilicate gel.
  • Preparation of thin proton conductive inorganic-organic membranes based on 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and tetraalkoxysilane using a glass paper
    Tezuka Teruaki, Tadanaga Kiyoharu, Matsuda Atsunori, Hayashi Akitoshi, Tatsumisago Masahiro
    Preprints of Annual Meeting of The Ceramic Society of Japan
    Preprints of Fall Meeting of The Ceramic Society of Japan, 2004, The Ceramic Society of Japan
    2004 - 2004, Proton conductive inorganic-organic membranes supported by glass papers were prepared from 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, tetraalkoxysilane and orthophosphoric acid to reduce the thickness of membranes without loss of mechanical strength. Hybrid membranes with a thickness of about 50-80 micrometer were obtained by using a glass paper about 40 micrometer thick. The conductivity of the membrane with P/Si of 1.5 was about 1.0 x 10<sup>-3</sup> S cm<sup>-1</sup> at 130 <sup>o</sup>C and 7 % relative humidity. The power density of 120 mW cm<sup>-2</sup> were obtained from the test cells using the membrane supported by glass paper. These cells operated continuously for 50 hours.
  • Ionic Conductivities and Crystalline Phases of the Li2S-P2S5-Based Glass-Ceramic Electrolytes for All-Solid-State Batteries
    mizuno fuminori, shibutani yuko, hayashi akitoshi, tadanaga kiyoharu, minami tsutomu, tatsumisago masahiro
    Preprints of Annual Meeting of The Ceramic Society of Japan
    Preprints of Fall Meeting of The Ceramic Society of Japan, 2004, The Ceramic Society of Japan
    2004 - 2004, Li<sub>2</sub>S-P<sub>2</sub>S<sub>5</sub>-based glass-ceramics were prepared by mechanical milling and subsequent heat-treatment. In the systems Li<sub>2</sub>S-P<sub>2</sub>S<sub>5</sub>-GeS<sub>2</sub> and Li<sub>2</sub>S-P<sub>2</sub>S<sub>5</sub>-SiS<sub>2</sub>, the conductivities increased with an increase in the heat-treatment temperature and exhibited high values over 10<sup>-3</sup> S•cm<sup>-1</sup> after heating at 550 oC. The high conductivities were mainly caused by the formation of superionic crystals analogous to thio-LISICON in the Li<sub>3</sub>PS<sub>4</sub>-Li<sub>4</sub>GeS<sub>4</sub> solid solutions. All-solid-state cells such as In-Li / Li<sub>4/3</sub>Ti<sub>5/3</sub>O<sub>4</sub> using the highly conductive glass-ceramic electrolytes worked at room temperature and maintained high charge-discharge capacities of over 100 mAh•g<sup>-1</sup> even at the 300th cycle.
  • All-solid-state lithium secondary batteries with SnS-P2S5 electrodes and Li2S-P2S5 solid electrolytes
    hayashi akitoshi, konishi takanori, tadanaga kiyoharu, minami tsutomu, tatsumisago masahiro
    Preprints of Annual Meeting of The Ceramic Society of Japan
    Preprints of Fall Meeting of The Ceramic Society of Japan, 2004, The Ceramic Society of Japan
    2004 - 2004, Sulfide glassy materials in the system SnS-P<sub>2</sub>S<sub>5</sub>were prepared by mechanical milling. Thermal properties and local structure were examined for the obtained materials. All-solid-state cells were fabricated with the SnS-P<sub>2</sub>S<sub>5</sub> glasses as an electrode and highly conductive Li<sub>2</sub>S-P<sub>2</sub>S<sub>5</sub> glass-ceramics as an electrolyte. Because of using a common P<sub>2</sub>S<sub>5</sub> component, a continuous sulfide network between electrolyte and electrode would be formed in the cells. An All-solid-state cell 80SnS•20P<sub>2</sub>S<sub>5</sub> / 80Li<sub>2</sub>S•20P<sub>2</sub>S<sub>5</sub> / LiCoO<sub>2</sub> exhibited excellent charge-discharge performances at room temperature. The average cell potential was 3.3 V and the cell retained high capacities over 400 mAh/g during charge-discharge cycling for 50 times.
  • Characterization of Li2S-P-S solid electrolytes prepared by using mechanical milling
    ohtomo takamasa, mizuno fuminori, hayashi akitoshi, tadanaga kiyoharu, tatsumisago masahiro
    Preprints of Annual Meeting of The Ceramic Society of Japan
    Preprints of Fall Meeting of The Ceramic Society of Japan, 2004, The Ceramic Society of Japan
    2004 - 2004, The Li<sub>2</sub>S-P<sub>2</sub>S<sub>5</sub> glasses were prepared from the mixture of Li<sub>2</sub>S, P and S by using mechanical milling. Electrical properties and local structure of the glasses were investigated. These glasses contained PS<sub>4</sub><sup>3-</sup> and P<sub>2</sub>S<sub>6</sub><sup>4-</sup> units, while the glasses obtained from Li<sub>2</sub>S and P<sub>2</sub>S<sub>5</sub> contained PS<sub>4</sub><sup>3-</sup> unit. The glass-ceramics were prepared by the heat-treatment of these glasses above the crystallization temperature. Raman spectra suggested that the glass-ceramics contained PS<sub>4</sub><sup>3-</sup> unit. The conductivity of the glass-ceramics was more than 10<sup>-4</sup> S/cm at room temperature.

Affiliated academic society

  • 電気化学会　　　　　　　　　　　　　　　
  • International Sol-Gel Society　　　　　　　　　　　　　　　
  • 日本ゾル－ゲル学会　　　　　　　　　　　　　　　
  • 高分子学会　　　　　　　　　　　　　　　
  • 日本セラミックス協会　　　　　　　　　　　　　　　
  • 日本化学会　　　　　　　　　　　　　　　

Research Themes

  • Develpment of electrochemical CO2 recution catalyst based on Layere double hydroxides
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    01 Apr. 2024 - 31 Mar. 2028
    忠永 清治, 藤井 雄太
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 24K01152
  • Chemistry of Lithium-ion conducting sulfide-based solid electrolyte by solution process
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    01 Apr. 2021 - 31 Mar. 2024
    忠永 清治, ROSERO CAROLINA
    本研究では、リチウムイオン伝導性硫化物固体電解質の液相法での合成における化学を総合的に明らかにすることを目的としている。
    本年度は、Li2S、P2S５およびLiClなどを出発原料、アセトニトリルおよびテトラヒドロフランを溶媒して用いたサスペンション法およびサスペンション法と溶解・再析出法を組み合わせた液相法によるLi3PS4およびLi6PS5Clなどの硫化物系固体電解質の合成について検討をおこなった。
    アセトニトリルを溶媒に用いたLi2SとP2S5を出発原料とするサスペンション法の合成においては、前駆体として得られるLi3PS4とアセトニトリル分子からなる錯体の結晶構造解析を行い、その結晶構造を明らかにした。この錯体は220℃に加熱した場合に生成する結晶相の生成メカニズムを検討したところ、この前駆体錯体が、室温で安定なγ―Li3PS4よりも、高温での安定相であるβ-Li3PS4相に比較的類似した構造を有していることが、錯体の熱分解によって高温安定相であるβ-Li3PS4相が生成しやすい理由であることを明らかにした。
    一方、Li2S, P2S5、LiClをアセトニトリル中でサスペンション法により前駆体錯体を含むスラリーの作製を行い、さらに、溶媒の添加による溶解―再析出法を組み合わせることにより、Li6PS5Cl結晶がられることを見出した。また、溶解再析出法において、非イオン性の界面活性剤を加えることにより、粒径を制御したLi6PS5Clを作製することができることを明らかにした。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 21H01610
  • Air Carbon Recycling for Aviation Fuel Technology
    International cooperation with Japan for Research and Innovation on advanced biofuels and alternative renewable fuels
    May 2021 - Mar. 2024
    JST-HORIZON, International cooperation with Japan for Research and Innovation, Hokkaido University, Principal investigator
  • Development of Layered Double Hydroxides with Electrochemical Anion Insertion-Extraction
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    09 Jul. 2021 - 31 Mar. 2023
    忠永 清治
    安全性にすぐれた新規蓄電池システムとして、アニオン交換型の電極材料を用いた電池系が注目されている。その中で、水系電解液中で陰イオンが挿入脱離可能な材料の開発が望まれている。本研究では、インターカレーション型の塩化物イオン挿入脱離可能な電極材料として遷移金属含有層状複水酸化物（LDH）を新たに提案し、水系電解液で電気化学的挿入脱離を可能とすることを目指している。
    今年度は、遷移金属含有LDHの中で、一種類のみ遷移金属を含む系の代表例としてCo-Al系LDHを選択し主に検討を行い、Co-Al系LDHの酸化還元挙動および塩化物イオンの挿入脱離について、水系電解液および非水系電解液を用いて検討した。
    塩化物イオンを層間に含むCo-Al系LDHを共沈法により合成した。この塩化物含有Co-Al系LDH、金属リチウム、LiClを溶解した有機系電解液を用いて３極セルを構築し、サイクリックボルタンメトリー（CV）、定電流充放電試験を行った。CVにおいて、LDH中のCoの酸化還元を確認できた。また、このセルは充放電が可能であり、電池として動作することを確認した。充放電前後でLDH中の塩化物イオンの濃度が変化したことも確認したので、Co-Al系LDHにおいて電気化学的にCoの価数を変化させることによって塩化物イオンを挿入脱離することが確認できた。
    さらに、水系電解液においては、炭酸イオンを層間に含むCo-Al系LDHにおいて、水酸化物イオンの挿入脱離を伴うCo-Al系LDHのCoの酸化・還元挙動を確認した。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory), Hokkaido University, 21K19015
  • Low temperature synthesis of nitride thin films through a reaction between oxide gel films and molten salts
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    01 Apr. 2017 - 31 Mar. 2020
    TADANAGA Kiyoharu
    In this study, new processes to obtain thin films of metal nitrides or metal oxynitrides at rather mild conditions have been studied. Gel films prepared by the sol-gel process were reacted with a liquid phase of a low-temperature molten salt containing nitrogen, or heat-treated with various nitrogen-containing compounds.
    Oxide gel films were heat-treated in an electric furnace, where urea was placed upstream, under a nitrogen flow. Cu3N or TaON thin films were obtained by this heat-treatment with copper oxide or tantalum oxide thin films prepared by a liquid phase process.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 17H03382
  • 液相法によるリチウムイオン伝導性酸化物の低温合成
    科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
    01 Apr. 2013 - 31 Mar. 2016
    忠永 清治, ROSERO-NAVARRO NATALY CAROLINA, ROSERO-NAVARRO Nataly Carolina
    Lithium garnet-type oxides Li7-xLa3Zr2-xNbxO12 (LLZNbO, x=0-1) were prepared by a sol-gel process at low temperatures. Then, glass additives, LiO2-B2O3-SiO2 glass and BaO-B2O3-SiO2 glass, were used to stimulate the sintering of the ceramic electrolyte retaining the cubic phase stable at low temperatures.
    The cubic garnet phase was formed by a heat-treatment of sol-gel derived precursor powders at 600 - 700 degree C. The presursor powders and glass additives, 53LiO2･31B2O3･12SiO2 (mol%) (LiO2-B2O3-SiO2 glass) or 35BaO･10CaO･5Al2O3･15B2O3･10SiO2 (mol%) (BaO-B2O3-SiO2 glass) were pressed into pellets and sintered at 900 degree C.
    The relatative density of 86% was achieved by the sintering with glass additives at 900 degree C. In the composites sintered with the BaO-B2O3-SiO2 glass, the presence of La2Zr2O7 was detected at concentration higher of 4 wt%, while the single cubic phase was obtained for the composites sintered with the LiO2-B2O3-SiO2 glass.
    The ionic conductivity of the obtained composite was 8x10^-5 S/cm at 30 degree C using 4 wt.% of LiO2-B2O3-SiO2 glass. The conductivity is 20% lower than the material reported by the solid state reaction process, but the heat treatment used is about 300 degree C lower than that required by the conventional solid state reaction process. This represents an important contribution to further application of the LLZNbO solid electlolyte to all-solid-state battery.
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 13F03371
  • Development of hydrooxide ion-conductive layred double hydroxides with electron and light functions
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    01 Apr. 2013 - 31 Mar. 2016
    Tadanaga Kiyoharu, HIGUCHI MIKIO
    Zn-Al layered double hydroxide (LDH) thin films intercalated with Eosin Y were prepared by the sol-gel method with hot water treatment. The heat-treated Zn-Al Eosin-Y LDH thin film was confirmed to work as the electrode of a solar cell under visible light irradiation. Powders of Zn-Al layered LDHs intercalated with eosin Y were also found to show the photocatalytic activity under visible light irradiation.
    The ionic conductivity of (Ni, Mn)-Al LDHs and (Ni, Mn)-Fe LDHs intercalated with CO32- was found to be higher than that of Ni-Al LDH or Ni-Fe LDH. The addition of LDHs to the catalyst layer of an air-electrode increased the current for oxygen reduction reaction (ORR). H2-O2 fuel cells with Mg-Al LDHs as an electrolyte were confirmed to be operated.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Hokkaido University, 25289230
  • Oxygen separation using hydroxide ion conductive inorganic materials
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
    01 Apr. 2012 - 31 Mar. 2014
    TADANAGA Kiyoharu
    A novel electrochemical oxygen separation process using a hydroxide ion conductor as an electrolyte has been proposed. In this study, we used Ni-Fe layered double hydroxide (LDH) intercalated with carbonate anion as a hydroxide ion conductive material. The electrodes using Pt/C as a catalyst were prepared, and a membrane reactor for oxygen separation using Ni-Fe LDH as an electrolyte was fabricated. The electrochemical oxygen product flow was confirmed to be proportional to the external current density at 50 degree C under 70% of relative humidity, indicating that electrochemical oxygen separation using Ni-Fe LDH as hydroxide ion conductive material was functioned.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, 24656391
  • Preparation of sulfide-based lithium ion conducting materials by a solution process
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
    2011 - 2012
    TATSUMISAGO Masahiro, TADANAGA Kiyoharu, HAYASHI Akitoshi
    The purpose of the present study is the preparation of sulfide-based lithium ion conductive solid electrolyte from liquid phase. Powders of sulfide-based solid electrolyte (SE) with high lithium concentration were dissolved into N-methylformamide (NMF) and a homogeneous solution was obtained. The NMF solution was dried at 150°C for 3 hours under vacuum to obtain precipitates. The ionic conductivity of the precipitates was 3×10^<-6>S cm^<-1>. Sulfide-based SE was coated onto positive electrode particles by using an NMF solution of SE.The all-solid-state cell using the electrode particles coated with the SE showed good charge-discharge behavior.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research, Osaka Prefecture University, 23656403
  • Development of high ion conductive glass-ceramics for realizingall-solid-state batteries
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2009 - 2012
    TATSUMISAGO Masahiro, TADANAGA Kiyoharu, HAYASHI Akitoshi
    Glass-ceramic Li_2S-P_2S_5 electrolytes with a high conductivity of over 5×10^<-3>S cm^<-1>at room temperature were prepared by optimizing preparation conditions of mother glasses, crystallization conditions, glass compositions. Chemical stability of sulfide electrolytes under exposure to air atmosphere was evaluated. The electrolyte with 75 mol% Li_2S showed the highest chemical stability in the binary system Li_2S-P_2S_5. Furthermore, the addition of metal oxides as H_2S absorbents was effective in reducing H_2S gas generation from the electrolytes. All-solid-state In / LiCoO_2 cells with the prepared electrolytes operated as secondary batteries with good cyclability.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Osaka Prefecture University, 21246098
  • Development of thin films of layered double hydroxides with electron-, ion-and photo-functions
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
    2009 - 2011
    TADANAGA Kiyoharu
    Thin films of layered double hydroxide(LDH) intercalated with various anions were prepared by immersing sol-gel derived precursor thin films. Organic dyes with sulfo groups were found to be easily intercalated in LDH nanocrystals in this process. Orientation of the nanocrystals on the surface can be controllable with the kind of organic molecules. Mg-Al and Ni-Al LDHs were found to show high hydroxide ion conductivity.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Osaka Prefecture University, 21350118
  • イオン伝導性固体とイオン液体のハイブリッド化による新規固体電解質の創製
    科学研究費助成事業
    2009 - 2010
    林 晃敏, 辰己砂 昌弘, 忠永 清治
    本年度は硫化物固体電解質の導電率向上を目的として、メカノケミカル法を用いたLi_2S-P_2S_5系ガラスとイオン液体の複合化について検討した。75Li_2S・25P_2S_5(mol%)ガラスへ様々なイオン液体を添加し、遊星型ボールミル装置を用いたミリング処理を行うことによって電解質を作製した。その結果、1-ethyl-3-methylimidazolium bis(fluorosulfonyl)amide([EMII[FSA])がガラスの導電率向上に効果のあることがわかった。75Li_2S・25P_2S_5(mol%)ガラスへ10mol%の[EMI][FSA]を添加することによって、ガラスの室温導電率が3.8×10^<-4>Scm^<-1>から7.3×10^<-4>Scm^<-1>へと増加した。さらに、あらかじめリチウム塩lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)amide Li[TFSA]を溶解しておいた[EMI][FSA]を添加して得られた電解質は、室温で10^<-3>Scm^<-1>以上の導電率を示した。またサイクリックボルタンメトリーより、この電解質は約5Vの電位窓を有することがわかった。ラマン分光測定の結果、作製した電解質中には、出発物質である硫化物ガラスおよびイオン液体の構成イオン種(PS_4^<3->や[EMI]^+、[FSI]^-)が分解せずに存在していることがわかった。一方、[EMI]BF_4を添加して得られた電解質では、母ガラスと比較して導電率が大きく減少し、これはミリング処理によるBF_4^-の分解に起因していると考えられた。以上の結果から、導電率が高く化学的に安定なイオン液体との複合化が、硫化物ガラス電解質の導電率向上に有効であると結論づけた。
    日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 大阪府立大学, 21656165
  • 自己形成へテロ界面を有する全固体電池の構築
    科学研究費助成事業
    2007 - 2008
    林 晃敏, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治
    本年度は、電極活物質粒子へのコーティングによるヘテロ界面の構築とそのキャラクタリゼーションを行うとともに、メカノケミカル法を用いた電極-電解質ナノ複合体の合成と評価を行った。また得られた電極材料を用いた全固体電池を作製し、様々な条件での作動特性について検討した。
    初期充電後のLiCoO_2正極/Li_2S-P_2S_5電解質界面の構造を調べるために、界面部分の断面TEM観察およびEDX分析を行った。ゾルーゲル法を用いてLi_2SiO_3をコートしたLiCoO_2を用いた電池では、コートなしの場合に比べて、界面付近における電解質側へのCoの拡散が抑制されており、充放電に伴う界面構造変化の小さいことがわかった。またこの電池は、繰り返し充放電による界面抵抗変化が小さく良好なサイクル特性を示し、1〜40mA cm^(-2)の大きな電流密度で二次電池として作動することが明らかになった。また、Li_2O-TiO_2系やLi_2O-Al_2O_3系薄膜についても同様に、コーティングによる界面抵抗低減効果が確認された。
    メカノケミカル法により作製したNiS活物質、80Li_2S-20P_2S_5電解質、アセチレンブラックからなるナノ複合体を作用極に用いた全固体電池の充放電条件を検討した。この電池は1.3mA cm^(-2)の比較的大きな電流密度で充放電可能であり、360mAhg^<-1>の容量を50サイクルの間保持した。ナノ複合体の断面TEM観察から、充放電後においても、NiS微粒子が固体電解質と良好な界面コンタクトを保持していることが明らかになった。以上の結果から、電極/電解質ナノ複合体を用いることによって、電極活物質の利用率が増加するだけでなく、良好なサイクル特性を実現することができた。
    日本学術振興会, 特定領域研究, 大阪府立大学, 19017017
  • Preparation and orientation control of layered double hydroxide thin films by the sol-gel process with hot water treatment
    Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
    2007 - 2008
    KIYOHARU Tadanaga
    ゾルゲル法で作製したMO-Al_2O_3(M=Mg, Co, Ni, Zn)系前駆体薄膜を、様々な塩を含む温水に浸漬させることにより、陰イオンが層間に挿入された層状複水酸化物微結晶が表面に析出した薄膜を作製した。本手法により、有機色素などの大きな有機分子が挿入された層状複水酸化物微結晶を基板上に容易に析出させることができた。遷移金属を含む薄膜は、電気化学素子の電極として動作することを確認した
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Osaka Prefecture University, 19560680
  • Preparation of superionic metastable crystals by crystallization of glass and their application to all-solid-state batteries
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2006 - 2008
    TATSUMISAGO Masahiro, TADANAGA Kiyoharu, HAYASHI Akitoshi
    Li_2S-P_2S_5系をベースとするガラス性液体からの超イオン伝導性Li_7P_3S_<11>結晶の析出条件を検討することによって、高いリチウムイオン伝導性と広い電位窓を兼ね備えた硫化物系固体電解質材料を開発した。得られた固体電解質を用いた全固体電池について、電極-電解質界面の構築と評価を行い、全固体リチウム電池が10mA cm^<-2>の大きな電流密度で二次電池として作動することを明らかにした。
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Osaka Prefecture University, 18360319
  • 液相法によるリチウムイオン伝導性アモルファス非金属硫化物塩の合成
    科学研究費助成事業
    2006 - 2007
    辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 林 晃敏
    これまでに、硫化物系固体電解質材料が、リチウムイオン導電率が極めて高く、電極活物質との間で安定な界面を形成することを見出し、全固体リチウム二次電池用の固体電解質として応用について検討している。電極活物質微粒子をこの硫化物系固体電解質の薄膜でコーティングすることができれば、良好な界面形成によってスムーズな電気化学反応が可能となり、高電流密度の全固体二次電池にそのまま適用できるだけでなく、現在のリチウムイオン二次電池の画期的な高性能化を図ることも期待できる。そこで、本研究では、非金属硫化物リチウム塩の前駆体薄膜を溶液系から作製し、これを用いたリチウムイオン伝導性の高い硫化物固体電解質薄膜の作製条件を明らかにすることを目的として行っている。
    特にガラス系で高いリチウムイオン伝導性を示すことがわかっている、Li_2S-P_2S_5系を中心に検討を行った。P_2S_5源として、ジエチルジチオカーバマトリン錯体の合成を試みた。また、Li_2S,P_2S_5,Li_3PS_4およびLi_2S-P_2S_5系ガラスを直接様々な溶媒に溶解させ、これを再析出させることによって、硫化物を得ることについても検討した。Li_3PS_4結晶やLi_2S-P_2S_5系ガラスはトルエンやジメチルスルフォキシドのような溶媒には溶解しないが、ジメチルホルムアミド(DMF)に比較的溶解しやすいことがわかった。よって、これらの硫化物が溶解したDMF溶液は、リチウムイオン伝導性アモルファス非金属硫化物の液相法のよる合成における前駆体となることが示唆された。
    日本学術振興会, 萌芽研究, 大阪府立大学, 18656194
  • ゾルーゲル法による電極-電解質ナノ固体界面形成
    科学研究費助成事業 特定領域研究
    2005 - 2006
    忠永 清治
    溶液状態から固体を作製するゾルーゲル法を用いれば、固体電解質の前駆体溶液が固体電極との間に形成する良好なナノメートルオーダーでの固-液界面を、そのまま良好な固体-固体間のナノ界面に変化させることができる。このことに着目し、本研究では、全固体電気化学素子の構築に必要な電極-固体電解質ナノ界面を形成することを目的とした。具体的には、ホスホシリケートゲル・ポリイミド複合体膜を用いた燃料電池の中温領域および無加湿条件化での発電、全固体型電気二重層キャパシタの構築、新規プロトン伝導性無機-有機ハイブリッドの合成を行った。
    中温領域において無加湿条件下で高いプロトン伝導性を示す電解質膜の作製を目的として、アミノ基を有する3-アミノプロピルトリエトキシシラン(以下APTES)と硫酸あるいはリン酸を出発物質として無機-有機ハイブリッド膜を作製した。200℃付近まで安定であり、無加湿条件下、200℃で2×10^<-3>Scm^<-1>の比較的高い導電率を示すことがわかった。
    次に熱軟化特性を示すことが知られているポリフェニルシルセスキオキサンに、プロトン伝導性基であるスルホ基の導入を試み、そのプロトン伝導性や熱的性質について検討した。XPS測定よりスルポ基のS_<2p>に帰属できるピークが観測されたことから、スルホ基が導入できていると考えられる。熱軟化特性については、スルホン化を行っていない試料に比べると、200℃程度での熱処理による流動は見られなかったが、粒子同士の結着が確認できた。乾燥状態では10^<-11>Scm^<-1>程度と非常に低い導電率を示したが、相対湿度の増加と共に導電率は指数関数的に大きくなり、相対湿度95%以上で約9×10^<-5>Scm^<-1>と6桁以上導電率が上昇することがわかった。
    日本学術振興会, 特定領域研究, 大阪府立大学, 17041015
  • 温水処理を伴うゾルーゲル法による層状複水酸化物薄膜の直接合成
    科学研究費助成事業 若手研究(B)
    2005 - 2006
    忠永 清治
    層状複水酸化物(LDH)は、様々な陰イオンを層間に挿入できることが知られている陰イオン交換体である。このLDHは通常、沈殿として作製されるが、コーティング膜として様々な基材の上に形成できれば、LDHの応用が広がることが期待される。
    本年度は、前年度に得られた知見をもとに、Zn-Al系LDH薄膜の組成や温水処理温度が結晶析出に与える影響、様々な有機アニオンが挿入されたZn-Al系LDH薄膜の形成、Mg-Al系およびNi-Al系LDH薄膜の作製について検討を行った。
    Zn-Al系LDH薄膜の作製において、様々なZn/Al比を有する前駆体アモルファス膜を作製し、温水処理を行ったところ、Zn/Alの比が1のとき、最も多くのLDH結晶が析出することがわかった。また、温水処理温度を60℃とした場合は、100℃の場合と比べて比較的小さなサイズの微結晶が密度高く析出し、透明なLDH薄膜が得られることがわかった。
    温水処理の溶液に様々な有機塩を溶かすことによって、様々な有機アニオンが挿入されたZn-Al系LDH薄膜が形成できた。スルホン化されたスピロピラン分子を含む温水処理した場合、x線回折測定の結果、2.658mmの層間隔に対応するピークが観察され、スピロピランが挿入されたLDH薄膜が形成されたことを確認した。
    MgO-Al_2O_3系薄膜を作製し、この膜の温水処理によるLDHの析出条件の検討を行ったところ、中性条件下ではLDH結晶の析出は観察されなかったが、pH=12のNaOH溶液を用いて温水処理をおこなったときに最も多くの結晶が析出することがわかった。
    日本学術振興会, 若手研究(B), 大阪府立大学, 17760546
  • Advanced Nanocrystal-Dispersed Coatings from Metal Oxide Gels with Hot-Water Treatment under External Fields
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2004 - 2005
    MATSUDA Atsunori, SAKAI Mototsugu, MUTO Hiroyuki, KOGURE Toshihiro, TADANAGA Kiyoharu, UCHIKOSHI Tetuso
    External fields of vibrations and electric voltages affected the nanostructure of titania crystallites formed on SiO_2-TiO_2 gel coatings during hot-water treatment. Without the external fields granular anatase nanocrystals of 30-50 nm in size were formed on the coatings during the hot-water treatment, whereas the shape of the precipitates became sheetlike by applying a vibration to the substrate during hot-water treatment. Similar changes in shape of the precipitates on the coatings were also observed, and ramiform (branchlike) crystallites were formed at the negative electrode by applying an electric field between the substrates. The sheetlike and ramiform crystallites are mainly composed of a hydrated titania, m(TiO_2)・nH_2O, with the lepidocrocite-like layered structure with a d-spacing of 0.6-0.8 nm. Titania nanosheets are characterized by a large surface-to-volume ratio, which gives rise to the excellent wettability for water and antifogging properties. Processing temperatures for the preparation of the coatings can be lowered at about 60℃ under atmospheric pressure, so that the coatings have a great potential for applications to various substrates including organic polymers with poor heat resistance.
    The addition of supramolecular assemblies of CTAB, P123, and F127 in the SiO_2-TiO_2 gel films permits the formation porous film structure and highly dispersion of anatase nanocrystals in the whole films after hot-water treatment. When the anatase nanocrystal-dispersed, porous films were irradiated with UV light, residual surfactants were completely eliminated due to the photocatalytic effects of the nanocrystals.
    SiO_2-TiO_2 spherical microparticles of about 0.7 μm in diameter have been prepared by the sol-gel method. Anatase nanocrystals were formed in the microparticles and their specific surface area was increased after a hot-water treatment at 90℃. Particulate, thick films were electrophoretically deposited on indium-tin oxide (ITO)-coated glass substrates using the anatase nanocrystal-precipitated SiO_2-TiO_2 microparticles.
    Hot water treatments were also found to be effective to form nanostructure as well as nanocrystals for Al_2O_3, SnO_2 and ZnO gel films at low temperatures. Cubic SnO_2 and hexagonal ZnO crystallites were precipitated by the hot water treatment, whereas AlO(OH) crystallite were formed on the Al_2O_3 film. With respect to ZnO gel coatings, the electric voltage and type of substrates showed a significant influence on the crystal habit of ZnO on the negative electrode. Hexagonal columnar and petal-like crystallites, which were oriented in the C-axis direction, were formed ITO-coated glass substrate and Si wafer, respectively.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Toyohashi University of Technology, 16360327
  • Mechanochemical Preparation and Characterization of All-Solid-State Lithium Secondary Batteries
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2003 - 2004
    TATSUMISAGO Masahiro, TADANAGA Kiyoharu, HAYASHI Akitoshi
    1.Glass ceramic materials with various compositions in the system Li_2S-P_2S_5 were prepared by mechanical milling of starting materials and subsequent heat treatment. The 70Li_2S-30P_2S_5 glass-ceramic obtained by crystallization of mechanically milled glass showed a higher ambient-temperature conductivity of 2.2x10^<-3> Scm^<-1>. The enhancement of conductivity was due to the formation of the new, highly conductive, metastable crystalline phase. The main structural units of the crystal were the P_2S_7^<4-> ions.
    2.The Li_2S-P-S glasses were prepared by mechanical milling from the mixture of Li_2S and elemental phosphorus and sulfur. The Li_2S-P-S glass-ceramics contained mainly PS_4^<3-> ions with a small amount of S-S bonds, and the homo bonds present in the corresponding glasses almost disappeared by the heat treatment of the glasses.
    3.The all-solid-state cells with the combination of the SnS-P_2S_5 glassy electrode and the Li_2S-P_2S_5 glass-ceramic electrolyte were constructed. The cell using the 80SnS - 20P_2S_5 glass as an anode worked as a secondary battery, which was a first step of glassy monolithic cells with a common glass network.
    4.All-solid-state cells using cathode materials consisting of sulfur and CuS were successfully prepared and exhibited excellent cycling performance at room temperature.
    5.The effects of conductive additives in composite positive electrodes on charge-discharge behaviors of all-solid-state In/LiCoO_2 cell with Li_2S-P_2S_5 glass-ceramic electrolytes were investigated. Under relatively high current densities, the cell with VGCF kept larger discharge capacities during 50 cycles compared with the cells with other conductive additives like AB.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Osaka Prefecture University, 15360350
  • イオニクス素子の全固体化にむけた基礎研究
    科学研究費助成事業
    1999 - 2004
    南 努, 脇原 將孝, 岩倉 千秋, こうじ谷 信三, 田中 功, 忠永 清治, 足立 吟也, 曽我 直弘
    平成11年度〜15年度に実施した本特定領域の成果をまとめるために本の出版を行った。各班長および関連する企業の3名の研究者を中心に原稿を執筆し、シュプリンガーフェアラーク社より、"Solid State Ionics for Batteries"というタイトルで全世界で発売することとなった。以下に目次を示す。
    1.Introduction
    2.Recent progress in batteries and future problems
    3.Recent development of amorphous solid electrolytes and their application to solid-state batteries
    4.Recent development of electrode materials in lithium ion batteries
    5.Construction of solid/solid interface between hydrogen storage alloy electrode and solid electrolyte for battery application
    6.Polymer solid electrolytes for lithium-ion conduction
    7.First principles calculations of lithium battery materials
    日本学術振興会, 特定領域研究, 大阪府立大学, 11229101
  • Preparation and Evaluation of Proton Conductive Membranes for Medium Temperature Fuel Cells
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2002 - 2003
    MATSUDA Atsunori, MUTO Hiroyuki, TADANAGA Kiyoharu, SAKAI Mototsugu
    Solid state proton-conductive membranes with high conductivity in the medium temperature range (100-200ーC) even under low humidity are highly required as the electrolytes for PEFCs. Since the operation of PEFCs in the medium temperature range improves the utilization of total electric power generated in the cells. and depresses the poisoning of Pt catalysts with CO in the fuel gases. In addition, working of PEFCs under low humidity permits to reduce the weight and volume of humidifiers. In the present work, proton conducting membranes based on sol-gel derived phosphosilicate (P_2O_5-SiO_2) gel have been fabricated for the application to medium temperature fuel cells as an electrolyte.
    Two types of proton conductive membranes, which show high conductivities even at medium temperatures with low humidity, have been successfully prepared. One is a composite sheet composed of phosphosilicate gel powder and organic polymer such as heat resistant polyimide. The other is a hybrid sheet in which inorganic and organic components derived from an organosilane such as 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane and phosphoric acid are covalently bonded.
    Fuel cells using a composite sheet composed of phosphosilicate (P_2O_5-SiO_2, P/Si=1 in mole ratio) gel powder and polyimide operated up to 150ーC under a relatively low water vapor, pressure. Maximum power density of the fuel cell increased with increasing operation temperature and was 28 mW cm^<-2> at 150 ℃ and 18 %RH. With respect to the hybrid type, fuel cells using a hybrid sheet derived from 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilane and phosphoric, acid also continuously operated at 130 ℃.
    It was found that the addition of tin and tantalum as well as aluminum improved the chemical durability of phosphosilicate gels by depressing the leaching of phosphoric acid from the gels. At the same time, the improvement of durability of the gels resulted in a decrease in the proton conductivity.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Toyohashi University of Technology, 14550669
  • アモルファス固体電解質材料の作製と特性評価
    科学研究費助成事業
    1999 - 2003
    南 努, 松田 厚範, 忠永 清治, 辰巳砂 昌弘, 河村 純一, 町田 信也
    本年度得られた成果は以下の通りである。
    1.リチウムイオン濃度を高めたLi_2S-SiS_2-P_2S_5-Al_2S_3多成分系ガラスを比較的低温で結晶化させることによって、固相反応では得られない高イオン伝導性チオリシコン結晶がガラスから初晶として析出し、室温で1.2x10^<-3>Scm^<-1>の極めて高い導電率を示すことが分った。
    2.メカノケミカル法を用いてSnS-P_2S_5系負極材料やCu-S系正極材料を合成し、共通のガラスフォーマーを有するLi_2S-P_2S_5系固体電解質と組み合わせた全固体電池を試作した。いずれの場合もサイクル特性に優れた二次電池として作動し、従来のリチウムイオン二次電池と比べると大きな充放電容量の得られることが分かった。
    3.Li_2S-P_2S_5系固体電解質を用いたIn/LiCoO_2系全固体電池において導電助剤の検討を行ったところ、アセチレンブラックは初期不可逆容量の一因となることが分かった。一方、気相成長炭素繊維を用いると不可逆容量を低減することができ、高電流密度での充放電が可能になることが明らかになった。
    4.ゾル-ゲル法によってホスホシリケート系ハイブリッドおよびコンポジット系シートを作製した。γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランを用いたハイブリッド系シートやポリイミドを用いたコンポジットシートを電解質膜とした固体高分子形燃料電池は、130℃以上、相対湿度数%の中温低加湿条件下でOCVが0.7-0.85V、最大出力が20-50mWcm^<-2>を示し、連続発電できることが分かった。
    5.レーザー蒸着(PLD)法によって、SnO/Li-V-Si-O系ガラス/LiCoO_2系全固体薄膜リチウム二次電池を試作した。200μAcm^<-2>までは二次電池として作動可能であり、容量は大きくないものの、100サイクル以上の充放電を確認した。動作可能な薄膜二次電池が全プロセスPLD法を用いて作製できたことにより、将来のマイクロエレクトロニクスの電源素子として、そのプロセスの確立が望まれる。
    日本学術振興会, 特定領域研究, 大阪府立大学, 11229204
  • Preparation of transparent, thick films with high refractive index by the sol-gel method and application to the fine patterning process
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2001 - 2002
    MINAMI Tsutomu, MATSUDA Atsunori, TADANAGA Kiyoharu, TATSUMISAGO Masahiro, NAKAMA Kenichi
    1. Transparent, thick films with high refractive index have been successfully prepared using silsesquioxanes from such as phenyltriethoxysilane and benzyltriethoxysilane and metal oxides. Titania-silsesquioxane films showed the highest refractive index. Thick films from diphenyldimethoxysilane and titania showed higher refractive index than the films from phenyltrietoxysilane and titania. Thick films from diphenylmethoxysilane showed fluidity with less than 30 mol % of titania.
    2. Changes of structure, morphology, and optical properties of silsesquioxane-titania thick films by UV-irradiation have been investigated. Irradiation of UV-light led to depletion of Si-C bonds in the thick films, and hardness and refractive index of the films were increased. It was found that hardness of the vinylsilsesquioxane-titania films mostly increased.
    3. Micropatterns of phenylsisisesquioxane-titana thick films were successfully prepared by the embossing process. Convexly shaped micropatterns have been formed on hydrophobic-hydrophilic patterned substrate with titania and fluoroalkylsilanes thin layer, based on the difference in the surface free energy and fluidity of the phenylsilsesquioxane-titana at temperatures higher than then-glass transition temperatures.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Osaka Prefecture University, 13555242
  • Preparation of High Lithium Ion Conducting Glass-Ceramics by Mechanical Milling
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2001 - 2002
    TATSUMISAGO Masahiro, MATSUDA Atsunori, TADANAGA Kiyoharu, MINAMI Tsutomu
    1. Amorphous materials with various compositions in the systems Li_2S-P_2S_5, Li_2S-P_2S_5-SiS_2, and Li_2S-P_2S_5-GeS_2 were prepared by mechanical milling (MM) of crystalline starting materials in a dry N_2 atmosphere at room temperature. The pelletized samples of these glassy materials exhibited high conductivities in the order of 10^<-4> Scm^<-1> at 25℃. It was found that the transport number of lithium ions of the glassy materials was almost unity and the potential window as solid electrolytes was wider than 10 V.
    2. Highly conductive glass-ceramics were obtained by the heat treatment under a variety of conditions of the above glassy materials prepared by MM. The glass-ceramics obtained after heating at around 230℃ showed the X-ray diffraction patterns very similar to those of highly conductive thio-LISICON II phases in Li_<4-x>Ge_<1-x>P_xS_4, suggesting that the thio-LISICON II analogue is formed in the glass-ceramics derived from the mechanically milled glassy powder in these systems.
    3. The highly conductive glass-ceramics were also obtained by the MM of starting materials of elements. Glassy Li_2S-P_2S_5 samples were successfully prepared by the MM of Li_2S, P, and S. The properties and structure of the glassy samples are very similar those of the samples prepared using Li_2S and P_2S_5. The glass-ceramics obtained by the heating of such an element-derived sulfide glasses exhibited similar properties to the glass-ceramics from P_2S_5-derived glasses.
    4. Electrochemical cells were constructed using glass-ceramics in the system Li_2S-P_2S_5 obtained by MM and heat treatment as an electrolyte, LiCoO_2, as a positive electrode and indium as a negative electrode. The all-solid-state cell exhibited excellent cycling performances with the reversible charge-discharge capacities of about 100mAhg^<-1> even after 200 cycles.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Osaka Prefecture University, 13450359
  • Control of surface texture of coating films prepared by the sol-gel method
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    2001 - 2002
    MINAMI Tsutomu, MATSUDA Atsunori, TADANAGA Kiyoharu, TATSUMISAGO Masahiro
    In the present study, surface texture of the coating films prepared by the sol-gel method has been controlled to obtain new functional materials.
    1. Anatase nanocrystallites were found to be formed on the surface of SiO_2-TiO_2 gel films through immersion in boiling water. The anatase precipitated films showed high photocatalitic activity. Anatase crystals were formed even through the immersion of the gel films in hot water of 55 ℃ after being dried at 60 ℃. Titania nano-sheets were found to be formed through the immersion of the films in hot water under vibration. The surface with titania nano-sheets has a small roughness, and shows superhydrophilic properties. These properties were kept even after being kept under a dark place for more than 2000 h.
    2. When UV-light was irradiated on the SiO_2-TiO_2 gel films prepared from titanium alkoxide modified with ethyl acetoacetate, the solubility of irradiated area for various solvents become very small. By the irradiation of UV-light through a photo mask and etching of unirradiated area, micropatterns of SiO_2TiO_2 gel films were obtained. By immersion of the micropatterned SiO_2-TiO_2 gel films in hot water, anatase nano-crysltallites were formed on the micropatterned surface.
    3. Small roughness of about 20 to 50 nm was found to be formed by immersion of Al_2O_3 gel films prepared from Al-alkoxide modified with ethyl acetoacetate, in hot water at 40 ℃. On the other hand, the surface with the small roughness shows very low reflectivity with the wide wavelength region.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Osaka Prefecture University, 13450273
  • ゾル-ゲル法による超撥水-超親水パターンの作製と応用
    科学研究費助成事業 奨励研究(A)
    2000 - 2001
    忠永 清治
    本研究は、ゾル-ゲル法によって作製した超撥水表面を、光照射等の手法を用いて局部的に親水化し、超撥水-超親水パターンを形成すること、およびこのパターンの応用を検討することを目的として行ったものである。今年度は、昨年度に得られた知見を基にさらに研究を進め、以下のような成果を得た。
    (1)多数の円が規則正しくならんだフォトマスクを用いて紫外光を照射することによって得られた超撥水-超親水パターン上に、水を溶媒としたコロイダルシリカ、ポリエチレングリコール、加水分解したテトラメトキシシランからなるシリカゾルをコーティングすると、このゾルは、光照射部である親水部分にのみ残り、乾燥後、膨らみ形状を持つシリカマイクロパターンが形成できることがわかった。
    (2)ポリエチレングリコール、テトラメトキシシランを加えない場合には、非常に小さい厚みのパターンしか形成できない。また、シリカゾルの濃度、ポリエチレングリコールの添加量を変化させることで、得られる膨らみパターンの厚みが制御できることがわかった。
    (3)超撥水を得るために形成している凹凸の程度を変化させた撥水-親水パターンを形成し、マイクロパターン形成に及ぼす凹凸の影響について検討した結果、凹凸が小さい方がより大きな厚みを持つマイクロパターンが得られることがわかった。
    (4)プロセスの低温化について検討した結果、全プロセス100℃以下で、超撥水-超親水パターンが形成できることがわかった。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 大阪府立大学, 12750608
  • Preparation of Transparent, Tick Films by the Sol-Gel Method and Their Application to Micro-Pattrening
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1999 - 2000
    MINAMI Tsutomu, MATSUDA Atsunori, TADANAGA Kiyoharu, TATSUMISAGO Masahiro, MAEDA Koichi
    1. transparent, thick films have been successfully prepared using benzyltriethoxysilane-derived particles in the electrophoretic sol-gel deposition and the successive heat treatment. In addition, photo-polymerizable inorganic-organic hybrid films and the inorganic-organic hybrid films with high refractive indexes have been synthesized for their application to photolithographic and embossing micro-patterning, respectively.
    2. The thickness of the methylsilsequioxane-phenylsilsesquioxane films which can be formed on the substrates without cracking was maximized at around the mole ratio of methy group : phenyl group=1 : 1. The optimum film hardness and the adequate timing for emboss micro-patterning were clarified. The refractive index of the phenylsilsesquioxane and benzylsilsesquioxane films increased with increasing the amount of titania added.
    3. Optical waveguides have been photolithographically fabricated on glass substrates using vinyltrimethoxysilane-derived inorganic-organic hybrid films. Micro-lens arrays have been newly formed on hydrophobic-hydrophilic patterned substrates based on the difference in the surface free energy and fuluidity of the phenylsilsesquioxane and benzylsilsesquioxane at temperatures higher than their glass transition temperatures.
    4. The shapes of the fabricated optical waveguides and micro-lens arrays were evaluated using SEM, AFM and 3D-surface profilometer. Fabricated micro-lens arrays showed good focusing properties.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B)., Osaka Prefecture University, 11555239
  • Preparation of Amorphous Solid Electrolytes by Mechanical Milling
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1999 - 2000
    TATSUMISAGO Masahiro, MATSUDA Atsunori, TADANAGA Kiyoharu, MINAMI Tsutomu
    1.Amorphous materials with various compositions in the oxysulfide system Li_2S-SiS_2-LixMOy (LixMOy=Li_4SiO_4, Li_3PO_4) were obtained by mechanical milling (MM) of crystalline starting materials in a dry N_2 atmosphere at room temperature. The pelletized samples exhibited high conductivities in the order of 10^<-4> Scm^<-1> at 25℃. It was found that the transport number of lithium ions of the amorphous materials was almost unity and the potential window as solid electrolytes was wider than 10V.
    2.Several spectroscopic measurements like MAS NMR and XPS revealed that the local structure of the amorphous oxysulfide powders prepared by MM was very close to thata of the corresponding melt quenched glass. Furthermore, the formation of continuous amorphous phase with the inrease of milling tive incresed conductivity grastically from 10^<-10> to 10^<-4> Scm^<-1> at room temperature.
    3.The amorphous Li_2S-P_2S_5 sample prepared by MM exhibited high conductivity of 9x10^<-5> S cm^<-1> at room temperature. After the sample was heated up to the crystallization temperature, the conductivity decreased with a smaller slope in the cooling process. The conductivity of the heated sample was 6x10^<-4> S cm^<-1> at room temperature. It was revealed that the conductivity improvement with forming the. 80Li_2S・20P_2S_5 glass-ceramics was brought about by the softening of glassy powders and the formation of highly conductive Li_7PS_6 crystal.
    4.Electrochemical cells were constructed using amorphous matterials in the system Li_2S-SiS_2-Li_4SiO_4 obtained by MM as an electrolyte, LiCoO_2 as a positive electrode and indium as a negative electrode. The charge-discharge capacity decreased gradually from 90 to 70 mAhcm^<-2> till about the 10th cycle and became stable after the 10th cycle.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B)., Osaka Prefecture University, 11450336
  • Control of Surface Texture of Coating Films Prepared via Solution
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1999 - 2000
    MINAMI Tsutomu, MATSUDA Atsunori, TADANAGA Kiyoharu, TATSUMISAGO Masahiro
    (1) UV irradiation on a superhydrophobic coating film which consists of three layers, a flowerlike Al_2O_3 gel film, a very thin TiO_2 layer, and a FAS layer, led to conversion of the superhydrophobic surface into a superhydrophilic surface.
    (2) A small roughness of about 20-50 nm was found to form on the Al_2O_3 gel films prepared from aluminum alkoxide and then immersed in hot water at 60℃. The coating of hydrolyzed fluoroalkyltrimethoxysilane on the flowerlike Al_2O_3 films produced transparent, superhydrophobic films with contact angle for water larger than 150°.
    (3) Silica thin films containing organic polymers were prepared on PET substrates by the sol-gel method. Poly(vinyl alcohol) was found to be most effective to suppress the water and oxygen permeability of PET substrates coated with the organic-inorganic composite films.
    (4) YMnO_3 thin films prepared from solution and heat-treated in vacuum had a fine, uniform, and dense structure with a very smooth surface. The ferroelectricity of the solution-derived YMnO_3 thin films at room temperature was observed for the first thme due to the improvement of crystallinity and the leakage current by the vacuum heat treatment.
    (5) Transparent and porous anatase nanocrystals-dispersed films were prepared by treating the sol-gel derived TiO_2-SiO_2 coating films containing poly (ethylene glycol) with hot water. In the SiO_2-TiO_2 films without the addition of poly (ethylene glycol), anatase nanocrystals were formed at the surface of the films with hot water treatment, and the surface had a small roughness.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B)., Osaka Prefecture University, 11450252
  • Preparation and Application of Superhydrophobic and Superhydrophilic Coating Films by the Sol-Gel Method
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1997 - 1998
    MINAMI Tsutomu, INABA Hiroshi, MATSUDA Atsunori, TADANAGA Kiyoharu, TATSUMISAGO Masahiro
    1. Alumina thin films with roughness of 20 to SO nm were formed by the sol-gel method by immersing porous alumina gel films, which were prepared from Al(O-sec-Bu)_3 chemically modified with ethyl acetoacetate, in boiling water. The roughened surface like flower of the alumina gel films after the immersion was found to consist of boehmite crystals.
    2. When hydrolyzed fluoroalkyltrimethoxsilane was coated on the flower-like boehmite thin film, the contact angle for water increased with an increase of immersion time, and the immersion for 30 s was long enough to give super-water-repellency and high transparency ; the contact angle for water of the films was 165ﾟand the transmittance for the visible light was higher than 92 %.
    3. The super-hydrophobic alumina films coated with fluoroalkyltrimethoxysilane became super- hydrophilic after a heat treatment at temperatures higher than 500* ; the contact angle for water on the films was less than 5ﾟ.
    4. Fluorine-free super-hydrophobic coatings were successfully prepared on the flower-like alumina by over-coating with hydrolyzed alkyltrimethoxysilane. The length of the alkyl groups and the concentration of the alkyltrimethoxysilane in the coating solution affected the hydrophobicity of the resultant coating films.
    5. We have prepared super-hydrophobic coatings without flower-like alumina under layer using several organoalkoxysilanes. Among the organoalkoxysilanes examined, dimethyldiethoxysilane and phenyltriethoxysilane formed transparent super-hydrophobic coatings by heat-treating their films. SEM observation showed that the coating had a finely roughened surface with fractal structure.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Osaka Prefecture University, 09555195
  • Preparation of Oxide Coating Films with Tailored Texture by the Sol-Gel Method
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1997 - 1998
    MINAMI Tsutomu, MATSUDA Atsunori, TADANAGA Kiyoharu, TATSUMISAGO Masahiro
    1. Organic-inorganic hybrid coating films, which were crack-free and flexible, were prepared using polyvinyltriethoxysilane and tetraethoxysilane by the sol-gel method on polyimide substrates.
    2. Thick silica films were prepared on the cathode by the electrophoretic sol-gel deposition using a cationic polymer surfactant, polyethylenimine (PEI). When the content of PEI added was 0.01 mass% and pH of the coating sols was 5, the resultant thick silica films had no cracks and the thickness was ca. 20 *m.
    3. YMnO_3 thin films being proposed as a new material for non volatile ferroelectric memory devices were prepared from ethanol solutions of Y(OAc)_3 and Mn(OAc)_2. The reflux process was found to drastically lower the firing temperature and improve the microstructure and dielecfric properties of the resultant films.
    4. We have found that anatase nanocrystals with about 6 nm in diameter precipitated in sol-gel derived TiO_2-SiO_2 thin films after hot water treatment and that the addition of organic polymer accelerated the precipitation of anatase. This mild process enable us to form anatase nanocrystals- dispersed films on various kinds of substrates including organic polymer and organism of which heat resistance is poor.
    5. Thick films were prepared on ITO-coated glass substrates by electrophoretic deposition using sols containing phenylsilsesquioxane (PhSiO_<3/2>) particles derived from phenyltriethoxysilane. Transparency of the thick PhSiO_<3/2> films was significantly improved by a heat-treatment at 400ﾟC.From SEM observation, the thick films were found to change in morphology from aggregates of particles with a number of open spaces among the particles to a monolith with no open spaces after the heat-treatment.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Osaka Prefecture University, 09450328
  • ゾルーゲル法によるYMnO＿3強誘電体薄膜の作製と特性評価
    科学研究費助成事業 奨励研究(A)
    1997 - 1998
    忠永 清治
    MFS型(金属-強誘電体-半導体)不揮発性メモリーへ応用できると考えられる、YMnO_3系複合酸化物薄膜をゾル-ゲル法によって作製し、その結晶化温度の低温化、誘電特性を評価した。
    YMnO_3系強誘電体薄膜を作製する際の出発原料として、酢酸イットリウム、酢酸マンガン、溶媒として2-エトキシエタノール、添加剤としてジエタノールアミンを用いた場合に、約100〜500nmの膜厚を持つ均質な薄膜が得られることを見い出した。また、これらの出発原料を混合して作製した溶液でコーティングを行った場合には、900℃以上の熱処理で単相のYMnO_3が作製できるのに対し、出発原料を還流し、イットリウムおよびマンガンのアルコキシドを生成させてからコーティングを行うと、結晶化温度が低下し、800℃の熱処理で単相が得られることがわかった。走査型電子顕微鏡により表面の組織を観察したところ、粒子が大きく成長し、その粒子間に数十nm以上の穴の存在する組織であることが確認された。また、電気的特性に関しては、リ-ク電流が非常に大きく、十分な誘電特性の評価を行うことができなかった。
    さらに、出発組成における、イットリウムとマンガンの比をわずかに変化させて薄膜を作製した場合、5〜10%イットリウムが過剰の組成において緻密で平滑な表面を持つ薄膜を得ることができた。この薄膜において測定した誘電率は約20、損失係数は約0.05、また、リ-ク電流は1Vの印加で10^<-4>A・cm^<-2>となった。但し、緻密化が十分でないために、細孔や粒界が存在し、低周波数における損失が大きく現れた。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 大阪府立大学, 09750755
  • 新規な超イオン伝導ガラスの創製とキャラクタリゼーション
    科学研究費助成事業
    1997 - 1997
    南 努, 松田 厚範, 忠永 清治, 辰巳砂 昌弘
    Li_2S-SiS_2系をベースとするオキシスルフィドガラスは、全固体リチウムイオン二次電池の電解質の有力な候補である。我々は、(1-y)[xLi_2S・(100-x)SiS_2]・y[xLi_2O・(100-x)P_2O_5](45SiNMR測定により、この組成域で硫黄と酸素の両方が配位したケイ素構造単位が多く存在することが観測された。このような構造単位の存在が、y=0.05の組成のガラスにおける高い安定性と高い伝導度の原因となっていることがわかった。
    Li_2S-SiS_2系ガラスに対する、Li_3AlO_3およびLi_3AlS_3の添加の効果についても検討を行った。いずれの化合物を添加した場合においても、結晶化に対する安定性の向上および伝導の活性化エネルギーの減少がみられた。Li_3AlO_3を添加した系においては、硫黄と酸素の両方が配位したシリコンを含む構造単位が存在することがわかった。Li_3AlS_3を添加した系においては、^<27>AlNMRスペクトルによって、硫黄6配位のアルミニウムをもつ構造単位が多く存在することがわかった。この構造単位の存在が高いイオン伝導度に寄与していると考えられる。
    日本学術振興会, 重点領域研究, 大阪府立大学, 09215233
  • 酸化物ガラスおよびその融体における局所構造とフラジリティの相関
    科学研究費助成事業
    1996 - 1996
    辰巳砂 昌弘, 忠永 清治
    本研究では、実用上重要な種々の酸化物系ニューガラスに対し、その融液から過冷却液体に至る幅広い粘度域での粘性係数の温度依存性を測定し、系や組成とFragilityの関係を明らかにした。一方で、様々な回析および分光学的手段を用いてそれぞれのガラスおよび融液の構造解析を行い、局所構造の組成依存性を検討した。本年度得られた成果は以下の通りである。
    混合アニオン系として作製したSnX_2-P_2O_5(X=F,Cl)系ガラスでは、SnX_2含量の少ない組成ではEη/TgからみたFragilityは一定であるが、SnX_2含量の多い組成では、SnX_2含量の増加に伴ってFragilityは増加した。このとき、Fragilityが一定であったガラスでは局所構造が類似しているが、SnX_2含量の多い組成ではFragilityが大きいものほど、非架橋酸素の割合が多いピロリン酸グループやP-FやSn-Cl結合が多く存在することが確認された。このことから、イオン結合性の増加がFragilityの増加に寄与していると考えられる。
    混合アルカリ系として作製したLi_2O-Na_2O-B_2O_3系ガラスでは、△CpからみたFragilityはほぼ一定であるが、Eη/Tgの観点からみるとアルカリを混合することでStrongになっていることが明らかとなった。この系の局所構造はアルカリ混合比によって変化せず、△CpからみたFragilityの傾向と一致した。
    混合フォーマ-系として作製したNa_2O-SiO_2-B_2O_3系およびAgI-Ag_2MoO_4-Ag_2PO_<3.5>系ガラスではガラスフォーマ-を混合することによって△CpとEη/Tgの両方の観点からみてStrongになることが明らかになった。また、混合アルカリ系とは異なり、フォーマ-を混合することによって局所構造が大きく変化しており、△CpからみたFragilityと局所構造の間には密接な関係があることがわかった。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 大阪府立大学, 08650993
  • 新規な超イオン伝導ガラスの創製とキャラクタリゼーション
    科学研究費助成事業
    1996 - 1996
    南 努, 忠永 清治, 辰巳砂 昌弘
    本研究は、Li_2S-SiS_2系をベースとするLi_2S-SiS_2-Li_4SiO_4系オキシスルフィド系ガラスのイオン伝導度および熱的安定性における混合アニオン効果に着目し、このガラスの構造解析を行うことによりこの効果の本質的理解を深めながら応用展開することを目的としている。ここでは、このような系のガラスの高いイオン伝導性および優れた熱的安定性とガラス構造の関係について明らかにした。本年度得られた成果は以下の通りである。
    1)^<29>Si MAS-NMR測定の結果から、ベースガラスに少量のLi_4SiO_4を添加すると、硫黄と酸素の両方の配位したケイ素がガラス中に多量に存在することがわかった。一方、多量のLi_4SiO_4を添加すると、このようなケイ素は減少した。
    2)X線光電子スペクトルの結果から、少量のLi_4SiO_4を添加したガラス中では、硫黄は非架橋状態、酸素は架橋状態で主に存在し、多量に添加するとS^<2->や非架橋酸素が多く存在することが明らかになった。
    3)5mol%のLi_4SiO_4を添加したガラス中には非架橋硫黄、架橋酸素が主に存在し、これらはリチウムイオンをトラップしにくいために、このガラスは高い伝導性を示すものと考えられる。さらに添加するとリチウムイオンをより強くトラップすると考えられるS^<2->や非架橋酸素の割合が増加するため、ガラスの伝導性は低下すると解釈することができる。
    4)5mol%のLi_4SiO_4を添加したガラスは広い電位領域において高い電気化学的安定性を示すが、これは、このガラス中ではアニオン種の酸化反応の速度が非常に遅く、実際に酸化されるまでに大きな過電圧が生じるためと考えられる。20mol%のLi_4SiO_4を添加したガラス中では、S^<2->が多く存在し、これが電気化学的に酸化されることにより、ガラスの電気化学的安定性が低下するものと考えられる。
    日本学術振興会, 重点領域研究, 大阪府立大学, 08229240
  • 新規な超イオン伝導ガラスの創製とキャラクタリゼーション
    科学研究費助成事業
    1995 - 1995
    南 努, 忠永 清治, 辰巳砂 昌弘
    本研究は、安定でイオン伝導性の高いガラス材料を設計する場合、必ずしも均質ガラスである必要はなく、伝導性の高いガラス相と安定性の高いガラス相を組み合わせた分相ガラスも視野に入れるべきであるという立場に立ち、不均質構造を有する新しい超イオン伝導ガラスを創製すべく、その基礎的検討を推進するものである。本研究で得られた成果を以下に示す。
    1 AgI-Ag_2O-B_2O_3系超急冷試料の微細組織と組成の関係を調べた。その結果、通常のアイロンプレス法で作製できる組成のガラスは均質であるのに対し、超急冷法でのみ得られるAgI含量の多い組成のガラスは、基本的に不均質な組織を有していることが分かった。また、このような不均質ガラスの得られる組成域よりもわずかにAgI含量の多い組成域でα-AgIが常温凍結できることが分かった。
    2 AgI-Ag_2O-B_2O_3系超急冷却試料のイオン伝導度と組成の関係を検討した。不均質ガラスの伝導度は、通常の均質超イオン伝導ガラスよりも高く、α-AgI常温凍結複合体よりも低い値を示した。また、均質ガラスにおいては、測定温度域内でArrhenius式に従うのに対し、不均質ガラスにおいては270K付近で折れ曲がりがみられた。この折れ曲がりは、α-AgI常温凍結複合体において明確にみられるAg^+イオンの秩序-無秩序転移に由来する伝導度異常に関係したものと考えられる。
    3 AgI-Ag_2O-B_2O_3系において、不均質ガラスが、通常の均質ガラス生成域とα-AgI常温凍結複合体生成域の間の組成域で生成することから、このガラスはAgIに富むガラス相がAgIの少ないガラス相中に分散した分相ガラスと考えられる。またこのうち、AgIに富むガラス相は、均質ガラス中に存在すると考えられているAgI類似のクラスターがAgI濃度の増加の伴い成長したものではないかと考えられる。
    日本学術振興会, 重点領域研究, 大阪府立大学, 07239240
  • ゾル-ゲル法による高分子フィルムへの無機-有機複合体薄膜のコーティング
    科学研究費助成事業 奨励研究(A)
    1995 - 1995
    忠永 清治
    ゾル-ゲル法は、各種基板に酸化物薄膜をコーティングする非常に有効な手段であるが、コーティングを行う基板としては、ガラス、セラミックス金属など高温での熱処理に耐えられるものが使われてきており、高分子フィルムのような耐熱性の小さい基板への無機膜のコーティングの研究はほとんど行われていない。本研究ではゾル-ゲル法によって、透明高分子フィルムであるナイロン-6フィルムに柔軟性のある無機-有機複合体薄膜をコーティングすることによって、高分子および無機膜両方の特性を兼ね備えた新しい材料を開発することを目的として行ったものである。得られた成果を以下に示す。
    1.ビニルトリエトキシシランを原料とし、ビニル基をAIBNを開始剤としてアルゴン雰囲気下でラジカル重合させることによって、無機-有機複合体の前駆体である、ポリビニルトリエトキシシラン(PVTES)が合成できることがわかった。
    2.PVTESもしくはPVTES-Si(OC_2H_5)_4系を出発原料として加水分解重縮合させた溶液をコーティング溶液とすることによってナイロン-6基板およびPET基板に均一なクラックのない無機-有機複合体薄膜を形成することができた。
    3.得られた無機-有機複合体薄膜の鉛筆硬度測定をおこなったところ、PVTES-Si(OC_2H_5)_4系、およびPVTES単成分いずれの系においても150℃の熱処理によって9Hの硬度を示し、耐摩耗性に優れていることがわかった。また、ダイナミック硬度測定では、出発原料中のSi(OC_2H_5)_4の割合が増加するにつれて膜の微小硬度は増大した。
    4.原子間力顕微鏡観察により、この無機-有機複合体薄膜の表面は1nm以下の凹凸しか存在しない極めて平滑な表面を持つことがわかった。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 大阪府立大学, 07750931
  • Development and Application of Superionic Mesoscopic Composites
    Grants-in-Aid for Scientific Research
    1994 - 1995
    MINAMI Tsutomu, KONDO Shigeo, TANAHASHI Ichiro, MACHIDA Nobuya, TADANAGA Kiyoharu, TATSUMISAGO Masahiro
    (1) New composite materials in which alpha-Agl was frozen in the superionic conducting glasses exhibited extremely high ion conductivities of about 10^<-2> - 10^<-1> Scm^<-1> at room temperature.
    (2) Kinetics for nucleation and growth of alpha-Agl crystals in Agl-based silver orthoborate glasses were studied by isothermal and nonisothermal measurmentsby DSC.A constant number of nuclei of alpha-Agl precipitated in a glass matrix grew three-dimensionally.
    (3) Composite silica gels containing HC10_4, WPA,H_2SO_4, or H_3PO_4 were prepared by the sol-gel method. The conductivities of the silica gels doped with the acid above ranged 10^<-4>-10^<-1> Scm^<-1>.
    (4) In the EC cell using HC10_4-doped silica gel film as a solid electrolyte remarkable coloration was observed when d.c. voltage was applied.
    (5) A conduction path of proton may be formed in the acid-doped silica gel structure and the interaction between the conduction paths and the silanol groups would affect the conductivities. The smaller interaction probably reslults in the higher proton conduction of the doped silica gel films.
    Japan Society for the Promotion of Science, Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B), University of Osaka Prefecture, 06555189
  • ゾル-ゲル法による高分子フィルムへの無機膜コーティングとゲル膜の特性評価
    科学研究費助成事業 奨励研究(A)
    1994 - 1994
    忠永 清治
    ゾル-ゲル法は、各種基板に酸化物薄膜をコーティングする非常に有効な手段であるが、コーティングを行う基板としては、ガラス、セラミックス金属など高温での熱処理に耐えられるものが使われてきており、高分子フィルムのような耐熱性の小さい基板への無機膜のコーティングの研究はほとんど行われていない。本研究ではゾル-ゲル法によって、透明高分子フィルムであるナイロン-6フィルムの酸化物薄膜をコーティングを行い、その特性を明らかにすることを目的として行ったものである。得られた成果を以下に示す。
    1.4官能アルコキシドであるテトラエトキシシラン(TEOS)を原料を用いた場合にはコーティング膜はクラックを生じたが、出発原料に3官能アルコキシドであるメチルトリエトキシシラン(MTES)を加えることによってクラックのない均一な薄膜をコーティングできることがわかった。
    2.シリカ系薄膜をコーティングしたナイロン-6基板について水蒸気透過速度を測定したところ、コーティングによって透過速度を抑制できることがわかった。組成依存性については、MTESに対するTEOSの比が大きくなるにつれてより抑制できることがわかった。
    3.シランカップリング剤であるγ-アミノプロピルトリエトキシシランを加水分解した溶液でナイロン-6基板を前処理し、その後シリカ系のコーティングを行うと、コーティングフィルムとナイロン-6フィルムの密着性が向上した。また、水蒸気透過速度も抑制されることが明かとなった。
    4.コーティング薄膜に紫外線を照射することによって、コーティング膜の緻密化が起こり、水蒸気透過速度も若干抑えられることがわかった。また、コーティング膜と基板の密着性がかなり改善された。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 大阪府立大学, 06750699
  • 化学修飾されたゲル膜の光分解による機能性薄膜の作製と特性評価
    科学研究費助成事業
    1993 - 1994
    峠 登, 忠永 清治
    ゾル-ゲル法において金属アルコキシドをβ-ジケトンで化学修飾すると、加水分解反応が抑制されると同時に、生成するゲル膜が光感応性を示すようになり、薄膜の微細加工が可能となる。本研究は、化学修飾されたゲル膜の光分解を利用した薄膜の作製と微細加工、および生成する薄膜の特性評価を目的として行ったものであり、以下の成果を得た。
    (1)^<27>Al NMRから、Al-ブトキシドをアセト酢酸エチルEAcAcで化学修飾すると、Alが6配位された構造単位が生成し、前駆体の大部分は4配位された1個のAlと6配位された2個のAlから成る三量体を形成していることが明らかとなった。また、AlブトキシドのAlは、イソプロピルアルコール中では4配位であるが、ジアセトンアルコール中では5配位をとっていた。
    (2)アセチルアセトンAcAcまたはベンゾイルアセトンBzAcで化学修飾されたZr-、Ti、またはAl-ブトキシドから生成スルゲル膜に紫外線を照射すると、ゲル膜中のキレート環が分解され、同時に酸やアルコールに対する溶解度が変化することを見いだした。
    化学修飾されたゲル膜への紫外線照射によって生じる、ゲル膜の溶解度の変化を利用して、ZrO_2、TiO_2、およびAl_2O_3薄膜の微細パタ-ニングプロセスを開発した。
    AcAcで化学修飾したZr-およびTi-ブトキシド、ならびに酢酸鉛三水和物、および硝酸ランタンを原料として、PZTおよびPLZT強誘電体薄膜を作製した。Pt基板上に形成したゲル膜を700℃で熱処理することにより、組成ずれのないペロブスカイト単一相の薄膜が得られた。
    BzAcで化学修飾されたZr-およびTi-ブトキシド、ならびに酢酸鉛三水和物を原料として得られるゲル膜に紫外線を照射すると、ゲル膜のアルコールに対する溶解度が減少し、この現象を利用してPZT強誘電体のような多成分系薄膜もパタ-ニングできることを実証した。
    日本学術振興会, 一般研究(B), 近畿大学, 05453081
  • 融液超急冷法による機能性高温相のガラスマトリックス中への常温凍結
    科学研究費助成事業
    1992 - 1994
    南 努, 忠永 清治, 辰巳砂 昌弘, 峠 登
    α-AgIは、147°C以上で安定な「超イオン伝導体」であるが、147°C以下では伝導性の低いβ-AgIに転移してしまう。ところが、AgIを極端に多量に含む融液を10^5K/s以上の冷却速度で超急冷すると、α→β転移が阻止され、常温でα-AgIがガラスマトリックス中に凍結された一種の複合体が得られることがわかった。本研究では、このようなα-AgI常温凍結複合体のキャラクタリゼーションを行うとともに、凍結条件を最適化し、また凍結機構を明らかにした。得られた成果を以下に示す。
    (1)AgIを多量に含むAgI-Ag_2O-M_xO_y(M_xO_y=B_2O_3,GeO_2,P_2O_5,Mo0_3,WO_3,V_2O_5)系の融液を超急冷することにより、ガラス生成域よりわずかにAgI含量の多い組成域において、α-AgIをガラスマトリックス中に常温で凍結できることがわかった。
    (2)ガラス転移温度(Tg)の高いガラスマトリックスの方が、AgIのα→β転移抑制効果が大きく、容易にα-AgIが凍結できた。
    (3)α-AgIを常温凍結した複合体は、室温で極めて高いイオン伝導度を示すことがわかった。また、伝導の活性化エネルギーは、α-AgIと超イオン伝導ガラスの中間の値を示した。
    (4)α-AgI常温凍結複合体には、数十nmの粒径を持つα-AgI微粒子がガラスマトリックス中に均一に分散して存在することがわかった。また、β-AgIの析出した試料には、数百nm程度の粒径を持つ比較的大きなβ-AgI結晶が密に存在することがわかった。
    (5)常温凍結されたα-AgIは、周囲のマトリックスガラスから応力を受け、歪んだ状態で存在していることがわかった。
    (6)α-AgI常温凍結試料中のα-AgI結晶格子の不均一歪は、室温以下においてさらに増大することがわかった。また、それと同時に、低温になると、銀イオンの部分的な秩序化が起こっていることがわかった。
    日本学術振興会, 一般研究(A), 大阪府立大学, 04403015
  • ゾル-ゲル法による多成分系エアロゲルの作製とキャラクタリゼーション
    科学研究費助成事業 奨励研究(A)
    1993 - 1993
    忠永 清治
    エアロゲルは、ゾル-ゲル法で作製したゲルを超臨界乾燥することによって得られる気孔率90%以上の極めて密度の小さい多孔質体であるが、これまではおもにシリカ単成分のみの研究が行われ、多成分系のゲルを容易に作製できるというゾル-ゲル法の特徴を活かした多成分系のエアロゲルの作製はほとんど報告されていない。本研究は、ゾル-ゲル法によって作製したSiO_2-Al_2O_3 2成分系ゲルを超臨界乾燥させることによってエアロゲルを作製し、その特性を評価することを目的として行ったものである。得られた成果を以下に示す。
    1.Al_2O_3成分の原料としてAl(O-Bu)_3用いる際、加水分解速度を制御するためにアセト酢酸エチルによって化学修飾することが効果的であった。この化学修飾されたAl-アルコキシドの加水分解挙動を調べたところ、ゲル化点においても約70%のアセト酢酸エチルが配位したままであることがわかった。
    2.化学修飾されたAl(O-Bu)_3とテトラエトキシシランを原料とし、溶媒としてイソプロピルアルコールを用いてウェットゲルを作製した。このウェットゲルを、270℃、12MPaの条件で超臨界乾燥を行うことによって、エアロゲルを作製することができた。このエアロゲルは、半透明、密度約0.17g/cm^3、収縮率約20%であった。
    3.種々のSi/Al=0.2付近で極大を示すことがわかった。Si/Al=0.17の場合、800℃で432m^2/g、1000℃で296m^2/gという値が得られ、高温で熱処理しても大きな比表面積を維持していることがわかった。
    4.窒素吸着法によって細孔分布を求めたところ、100-200A程度の比較的大きな細孔が多く存在することがわかった。
    日本学術振興会, 奨励研究(A), 大阪府立大学, 05750618

Industrial Property Rights

  • 二次電池用電極材料及びそれを用いた二次電池
    Patent right, 中許 昌美, 山本 真理, 柏木 行康, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 林 晃敏, 高野 浩次, 地方独立行政法人 大阪市立工業研究所, 公立大学法人大阪府立大学, 奥野製薬工業株式会社
    特願2011-070018, 28 Mar. 2011
    特開2011-228289, 10 Nov. 2011
    特許第5724090号
    10 Apr. 2015
    201503014685263533
  • 蛍光材料および蛍光材料の製造方法
    Patent right, 辻口 雅人, 内海 康彦, 福嶋 容子, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 林 晃敏, シャープ株式会社, 公立大学法人大阪府立大学
    特願2010-002027, 07 Jan. 2010
    特開2011-140564, 21 Jul. 2011
    特許第5535659号
    09 May 2014
    201403094521204753
  • 固体電解質薄膜の作製方法
    Patent right, 中尾 友子, 高橋 雅也, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 林 晃敏, ラサ工業株式会社, 地方独立行政法人 大阪市立工業研究所, 公立大学法人大阪府立大学
    特願2010-148415, 30 Jun. 2010
    特開2012-014885, 19 Jan. 2012
    特許第5431257号
    13 Dec. 2013
    201403081048754134
  • 多孔質膜積層体
    Patent right, 縣 秀樹, 山本 功, 奥山 裕司, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 林 晃敏, 日産自動車株式会社, 公立大学法人大阪府立大学
    特願2008-070945, 19 Mar. 2008
    特開2009-229483, 08 Oct. 2009
    特許第5370981号
    27 Sep. 2013
    201403013289227660
  • 全固体リチウム二次電池
    Patent right, 忠永 清治, 林 晃敏, 辰巳砂 昌弘, 公立大学法人大阪府立大学
    特願2007-231558, 06 Sep. 2007
    特開2008-251520, 16 Oct. 2008
    特許第5187658号
    01 Feb. 2013
    201303084592847520
  • 電解質膜補強材およびそれを用いた電解質膜と燃料電池ならびに電解質膜補強材の製造方法
    Patent right, 麻田 篤志, 猪野 寿一, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 日本板硝子株式会社, 公立大学法人大阪府立大学
    特願2006-552933, 11 Jan. 2006
    特許第4833087号
    30 Sep. 2011
    201303022209034303
  • 金属酸化物を主成分とする層の堆積方法
    Patent right, 南 努, 忠永 清治, サン−ゴバン グラス フランス
    特願平11-066264, 12 Mar. 1999
    特開平11-319547, 24 Nov. 1999
    特許第4750237号
    27 May 2011
    201303079900408866
  • 電気化学素子用電解質およびその製造方法
    Patent right, 南, 努, 辰巳砂, 昌 弘, 忠 永, 清 治, 松 田, 厚 範, 南 努, JSR株式会社
    特願2000-289215, 22 Sep. 2000
    特開2002-097272, 02 Apr. 2002
    特許第4606557号
    15 Oct. 2010
    201103076378896223
  • 光学用透明部材及びそれを用いた光学系
    Patent right, 山田 雅之, 小谷 佳範, 田中 博幸, 奥野 丈晴, 南 努, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, キヤノン株式会社, 公立大学法人大阪府立大学
    特願2006-039787, 16 Feb. 2006
    特開2006-259711, 28 Sep. 2006
    特許第4520418号
    28 May 2010
    201103058802723743
  • ガラス基材の曲げ強度の向上方法
    Patent right, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 本城 啓司, セントラル硝子株式会社, 辰巳砂 昌弘
    特願2005-056829, 02 Mar. 2005
    特開2006-240904, 14 Sep. 2006
    特許第4489614号
    09 Apr. 2010
    201103056857494597
  • 透明反射防止膜、その製造方法および光学部材
    Patent right, 小谷 佳範, 山田 雅之, 張 祖依, 久保田 純, 南 努, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 松田 厚範, キヤノン株式会社, 公立大学法人大阪府立大学
    特願2004-046256, 23 Feb. 2004
    特開2005-234447, 02 Sep. 2005
    特許第4488764号
    09 Apr. 2010
    201103023181526134
  • 多孔質シリカ系薄膜の製造方法
    Patent right, 番場 昭典, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 松田 厚範, 宇部日東化成株式会社, 辰巳砂 昌弘
    特願2003-054059, 28 Feb. 2003
    特開2004-266068, 24 Sep. 2004
    特許第4447846号
    29 Jan. 2010
    201103095318308700
  • 電界発光体の製造方法および電界発光体、電界発光表示装置
    Patent right, 福地 隆, 坪井 眞三, 南 努, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 松田 厚範, 日本電気株式会社, 南 努, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 松田 厚範
    特願2003-543355, 07 Nov. 2002
    特許第4394446号
    23 Oct. 2009
    201103052376934091
  • ガラス基材の曲げ強度の向上方法
    Patent right, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 本城 啓司, セントラル硝子株式会社, 辰巳砂 昌弘
    特願2004-055800, 01 Mar. 2004
    特開2005-247587, 15 Sep. 2005
    特許第4363635号
    28 Aug. 2009
    201103074326246376
  • 表面微細凹凸組織の低温形成法および当該組織を有する基体
    Patent right, 南, 努, 忠永 清治, 松田 厚範, 財団法人大阪産業振興機構
    特願平11-193858, 08 Jul. 1999
    特開2001-017907, 23 Jan. 2001
    特許第4247354号
    23 Jan. 2009
    201103098583655526
  • 光学部材および光学部材の製造方法
    Patent right, 小谷 佳範, 山田 雅之, 張 祖依, 久保田 純, 南 努, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 松田 厚範, キヤノン株式会社, 公立大学法人大阪府立大学
    特願2005-006760, 13 Jan. 2005
    特開2005-275372, 06 Oct. 2005
    特許第4182236号
    12 Sep. 2008
    201103053254475530
  • チタニアナノ微結晶膜とこのパターンを備えた物品並びにその製造方法
    Patent right, 辰巳砂 昌弘, 小暮 敏博, 南 努, 忠永 清治, 松田 厚範, 独立行政法人科学技術振興機構
    特願2003-045197, 21 Feb. 2003
    特開2004-249266, 09 Sep. 2004
    特許第4083036号
    22 Feb. 2008
    201103087723681334
  • 光学複合体膜とその製造方法ならびにその光学複合体膜を備えた光素子
    Patent right, 南 努, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 松田 厚範, 独立行政法人科学技術振興機構
    特願2000-289531, 22 Sep. 2000
    特開2002-098801, 05 Apr. 2002
    特許第4017330号
    28 Sep. 2007
    201103009317098040
  • ホスホシリケートゲル、プロトン伝導性材料およびその製造方法
    Patent right, 南 努, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 松田 厚範, 南 努, JSR株式会社
    特願2001-329216, 26 Oct. 2001
    特開2003-137527, 14 May 2003
    特許第3998945号
    17 Aug. 2007
    201103097616357686
  • チタニアナノ微結晶分散薄膜パターンの製造方法
    Patent right, 辰巳砂 昌弘, 小暮 敏博, 南 努, 忠永 清治, 松田 厚範, 独立行政法人科学技術振興機構
    特願2002-237606, 16 Aug. 2002
    特開2004-074006, 11 Mar. 2004
    特許第3960882号
    25 May 2007
    201103018977738121
  • プロトン伝導性材料およびその製造方法
    Patent right, 南 努, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 松田 厚範, 竹谷 行彦, テイカ株式会社, 辰巳砂 昌弘
    特願2002-080443, 22 Mar. 2002
    特開2003-281931, 03 Oct. 2003
    特許第3916139号
    16 Feb. 2007
    201103081057102970
  • 透明厚膜の製造方法
    Patent right, 仲間 健一, 新毛 勝秀, 南 努, 辰巳砂 昌弘, 松田 厚範, 忠永 清治, 日本板硝子株式会社
    特願平10-015820, 28 Jan. 1998
    特開平11-209896, 03 Aug. 1999
    特許第3887926号
    08 Dec. 2006
    201103092975881925
  • プロトン伝導性材料、プロトン伝導性膜およびその製造方法
    Patent right, 南 努, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 松田 厚範, 南 努, JSR株式会社
    特願2001-329215, 26 Oct. 2001
    特開2003-132732, 09 May 2003
    特許第3881213号
    17 Nov. 2006
    201103055741039667
  • 超撥水撥油防汚性膜及びその形成法
    Patent right, 南 努, 忠永 清治, 稲葉 博司, 湯浅 章, 赤松 佳則, 山本 秀樹, セントラル硝子株式会社, 南 努, 忠永 清治
    特願平8-009982, 24 Jan. 1996
    特開平9-202650, 05 Aug. 1997
    特許第3688042号
    17 Jun. 2005
    201103058014437276
  • 撥水性酸化物皮膜の形成法
    Patent right, 南 努, 辰巳砂 昌弘, 忠永 清治, 稲葉 博司, 湯浅 章, セントラル硝子株式会社, 南 努, 辰巳砂 昌弘
    特願平7-037979, 27 Feb. 1995
    特開平8-231247, 10 Sep. 1996
    特許第3395928号
    07 Feb. 2003
    201103066666791589

syllabus

  • 無機材料化学特論, 2024年, 修士課程, 総合化学院
  • 応用物質化学（応用材料化学Ⅰ), 2024年, 修士課程, 総合化学院
  • 応用物質化学（応用材料化学Ⅱ), 2024年, 修士課程, 総合化学院
  • 大学院共通授業科目（一般科目）：自然科学・応用科学, 2024年, 修士課程, 大学院共通科目
  • 応用化学特別講義, 2024年, 修士課程, 総合化学院
  • 先端総合化学特論Ⅱ, 2024年, 博士後期課程, 総合化学院
  • 電子材料化学, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 無機材料化学, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 物理化学Ⅲ, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 工学特別講義, 2024年, 学士課程, 工学部
  • 国際交流Ⅰ, 2024年, 学士課程, 国際本部