活イオン液体の科学

• 研究領域: 活イオン液体の科学
• 研究課題/領域番号: 23H03824
• 研究種目: 学術変革領域研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 審査区分: 学術変革領域研究区分(Ⅱ)
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 山田 裕貴 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (30598488)
• 研究分担者: 西 直哉 京都大学, 工学研究科, 准教授 (10372567) ; 鈴木 栞 北海道大学, 農学研究院, 助教 (20867155) ; 岩橋 崇 東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (30402423) ; 芹澤 信幸 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 講師 (60556885)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2025年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2024年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円); 2023年度: 260千円 (直接経費: 200千円、間接経費: 60千円)
• キーワード: 活イオン液体 / 界面 / 電気化学

研究開始時の研究の概要

化学反応に寄与するイオン、「活イオン」を濃縮した新奇液体材料群「活イオン液体」は、電気化学・二次電池分野における高機能電解液として開拓され、有機化学や無機化学などの他分野の溶媒や触媒としても展開されつつある。本領域では、活イオン液体およびそれが作り出す活イオンリッチ反応場の構造・挙動・反応・応用展開について、物理／電気／有機／無機化学などの基礎化学的な視点から精査することで、活イオン液体の統合的概念を確立し、変革的学術体系「活イオン液体の科学」を創成する。

研究実績の概要

本領域では、化学反応に寄与するイオン、「活イオン」を濃縮した新奇液体材料群「活イオン液体」を研究対象とし、その基礎学理の構築から応用展開まで一貫して行う。
今年度は、研究領域の立ち上げと、領域内外におけるさまざまな共同研究体制の構築を中心的に行った。2023年4月9-10日にキックオフミーティングを行い、活イオン液体に関する最新情報および課題を共有し、領域全体としての運営方針・目標について話し合うとともに、各計画研究班における具体的な研究計画について全体で議論した。A班（物理化学・岩橋／基礎電気化学・芹澤）が独自の表面科学的計測アプローチ、基礎電気化学的計測アプローチを確立するとともに、活イオン液体が創る活イオンリッチ反応場の精密解析を行った。B班（応用電気化学・山田・岡／有機化学・鈴木・黒田／無機化学・西）は、活イオン液体の新構成成分の設計・合成を行い、その材料多様性を追求するとともに、さまざまな分野に対して活イオン液体の応用展開を推進した。定期的に対面やオンラインでミーティングを行い、各計画研究班における進捗状況と問題点等を共有しながら、領域としての研究活動を推進した。また、2023年9月20日にはアドバイザーの先生方も含めた領域会議を行い、領域運営および各計画研究に対するさまざまな意見・助言をいただき、今後の研究計画について再確認した。
研究領域の広報のため、領域ホームページを作成し、一般公開した。また、さまざまな関連学会に参加し、本研究領域の活動について幅広く紹介した。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

キックオフミーティングの開催、領域会議の開催、領域ウェブサイトの作成・公開など、総括班としての活動は当初の計画通りであった。また、各計画研究班における研究、領域内・領域外における分野を超えた共同研究体制も多数構築されており、「活イオン液体」領域としての研究が順調に進展している。

今後の研究の推進方策

引き続き、活イオン液体の基礎学理の構築から応用展開まで一貫して推進していく。活イオン液体材料の基礎的理解を図るA班（物理化学・岩橋／基礎電気化学／芹澤）とその応用展開を担うB班（応用電気化学・山田・岡／有機化学・鈴木・黒田／無機化学・西）が連携して領域研究を推進する。定期的なミーティングを通じて、各班における研究成果と、領域内・領域外共同研究の成果について共有するとともに、各分野で良好な性質・効果が認められた活イオン液体材料について全員で議論する。有望な分子構造や性質、液体状態について意見を交換することで、更なる高性能・高機能活イオン液体材料の開発に向けた設計指針を確立する。

研究成果

• [備考] 「活イオン液体の科学」領域ウェブサイト
  • URL: https://active-ions.jp/