[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

「リチウムイオン電池用3D炭素電極の開発」–Caltech・Greer研より

[スポンサーリンク]

久々のケムステ海外研究記です。第40回はカリフォルニア工科大学(Caltech)材料科学科のPhD課程に在籍されている成田海さんにお願いしました。

成田さんは、東京工業大学材料工学専攻(小林研究室)にて修士号を取得後、カリフォルニア工科大学材料科学科のPhD課程に進学され、Greer研究室にて3Dプリンティングによるリチウムイオン電池電極の開発に取り組まれていました。 先日PhD課程を修了され、今後アメリカの企業にてリチウムイオン電池開発の研究を続けられるとのことです。

また、成田さんはXPLANEという団体にて、海外大学院留学を目指す人への支援もされています。海外大学院留学に興味のある人は、ぜひホームページやSlackを覗いてみてください。

それでは、インタビューをお楽しみください!

留学先ではどのような研究をされていますか?

カルテックでは、3Dプリント技術、特にvat polymerization(液槽光重合法)を利用した3Dプリンティングを用いて、リチウムイオン電池電極の開発に取り組んでいます。また、その開発された3次元電極を用いて、電極構造と電池性能の関係性の評価も行っています。

現在、商品化されているリチウムイオン電池の電極のほとんどは粉末形状で、ミクロに3D構造を制御することが困難でした。3Dプリントを応用した技術で電極を作製できるようにすることにより、リチウムイオン電池内でのイオンや電子の輸送、界面での反応といった現象を体系的に研究できる土台を作ったつもりです。

図 1. 3D炭素電極の作製プロセス。3D CADにて3D構造を自由にデザインし、vat polymerizationを利用したDLP (Digital Light Processing) 3D printingで3D構造のポリマーを作製、その後Pyrolysis(不活性化での熱分解)にて3D炭素へ変換させる。

 

なぜ日本ではなく、海外で研究を行う選択をしたのですか?

自分は博士課程から渡米したのですが、動機は、教授・学生ともに世界中から優秀な人が集まり、かつ研究施設も充実した環境で研究をしたかったからです。特に、カルテックは少数精鋭で研究環境もよく、コースワークも厳しく、サイエンスに力を入れている大学であるため、自分の基礎を作るのに適した環境だと思い、カルテックへの留学の選択をしました。

研究経験を通じて、良かったこと・悪かったことをそれぞれ教えてください。

良かったことは、世界で最先端を行く研究者や教授がどういう人かを見れたことです。カルテックの教授や、PhD卒業後、ポスドクを経てMITなどのトップスクールで教授になった先輩方と一緒に研究をしてきた中で、留学前までは際限なく上がいると思っていたアカデミアの天井を見ることができたのは自分にとっては一番の収穫でした。ただ、その一方、その優秀な研究者たちと自分を比べることで生まれる劣等感やストレスは最初はかなりつらかったです。研究をしていく中で、他の人には負けない自分の専門領域が構築されそれらは和らいでいきました。

現地の人々や、所属研究室の雰囲気はどうですか?

カリフォルニアの気候もあってか、カルテックの人は気さくな人が多いです。所属研究室もソーシャルな人が多く、コロナの影響でロックダウンする前はボードゲームをしたり研究室内外で活発に交流していました。

図 3. ラボメイトとのボードゲーム。

渡航前に念入りに準備したこと、現地で困ったことを教えてください

5年前になるので正確には覚えていないのですが、渡航前は準備をするよりも1カ月間、実家で家族と一緒にのんびり過ごしていました。現地で最初困ったのは英語です笑。授業もあまり聞き取れないし、研究室でも正確にはコミュニケーションが取れていませんでした。

海外経験を、将来どのように活かしていきたいですか?

このインタビューが行われた2021年6月にPhDを修了して、これからアメリカのインダストリで働く予定です。PhD開始時点ではアカデミア志望だったのですが、自分の研究している電池分野ではインダストリの規模が大きいというのもあり、一度インダストリを見てみようという思いが強くなりました。日欧米の電池業界にて就活をしていて感じたのですが、日本が電池産業に強いのもあって、日本語と英語が話せて、かつアメリカでPhDを取得しているのは欧米ではかなりユニークなようでポジティブに評価されました。

最後にメッセージをお願いします。

アメリカへの大学院留学というと、ネットでの情報は多いものの、まだレールを外れる選択肢というイメージが強いかもしれません。実際は日本のPhD課程と大まかにはやることは同じですし、進路の選択肢もアカデミア・インダストリともに広がると思います。留学関連でもし何か困ってることがあれば気軽に連絡ください。海外大学院留学総合情報サイトXPLANEの運営も行っています。

関連論文・参考資料

  1. Narita, K.; Citrin, M.A.; Yang, H.; Xia, X.; Greer, J.R. 3D Architected Carbon Electrodes for Energy Storage. Adv. Energy Mater. 2021, 11, 1–13, doi:10.1002/aenm.202002637

研究者のご略歴

名前:成田 海(なりた かい)

所属:Caltech, Materials Science PhD課程 Greer研究室

研究テーマ:リチウムイオン電池の3D炭素電極の開発

海外留学歴:5年(アメリカ)

略歴:
2010-2014年 東京工業大学 金属学科 里・小林研究室(学部)
2014-2016年 東京工業大学 材料工学専攻 小林研究室(修士)
2016-2021年 Caltech, Materials Science, Greer研究室(PhD)

関連リンク

kanako

kanako

投稿者の記事一覧

大学院生。化学科、ケミカルバイオロジー専攻。趣味はスポーツで、アルティメットフリスビーにはまり中。

関連記事

  1. 配位子で保護された金クラスターの結合階層性の解明
  2. 【山口代表も登壇!!】10/19-11/18ケミカルマテリアルJ…
  3. 学会に行こう!高校生も研究発表できます
  4. アルカロイドの大量生産
  5. 【四国化成工業】新卒採用情報(2022卒)
  6. ルィセンコ騒動のはなし(前編)
  7. 蛍光と光増感能がコントロールできる有機ビスマス化合物
  8. 3.11 14:46 ①

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. 高機能・高性能シリコーン材料創製の鍵となるシロキサン結合のワンポット形成
  2. IBX酸化 IBX Oxidation
  3. ケムステVシンポまとめ
  4. スイス・ロシュの1―6月期、純利益4%増
  5. えれめんトランプをやってみた
  6. 理系女性の人生設計ガイド 自分を生かす仕事と生き方
  7. 究極の脱水溶媒 Super2(スーパー スクエア):関東化学
  8. ブロック共重合体で無機ナノ構造を組み立てる
  9. マタタビの有効成分のはなし【更新】
  10. 植物性油の再加熱によって毒物が発生

関連商品

ケムステYoutube

ケムステSlack

月別アーカイブ

2021年6月
« 5月   7月 »
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930  

注目情報

注目情報

最新記事

実験手袋をいろいろ試してみたーつかいすてから高級手袋までー

前回は番外編でしたが、試してみたシリーズ本編に戻ります。引き続き実験関係の消耗品…

第164回―「光・熱エネルギーを変換するスマート材料の開発」Panče Naumov教授

第164回の海外化学者インタビューは、パンチェ・ナウモフ教授です。大阪大学大学院工学研究科 生命先端…

SNS予想で盛り上がれ!2021年ノーベル化学賞は誰の手に?

今年もノーベル賞シーズンの到来です!化学賞は日本時間 10月6日(水) 18時45分に発表です。昨年…

カーボンナノチューブ薄膜のSEM画像を生成し、物性を予測するAIが開発される

先端素材高速開発技術研究組合(ADMAT)、日本ゼオンは産業技術総合研究所(AIST)と共同で、NE…

ケムステ版・ノーベル化学賞候補者リスト【2021年版】

各媒体からかき集めた情報を元に、「未来にノーベル化学賞の受賞確率がある、存命化学者」をリストアップし…

ライトケミカル工業2023卒採用情報

当社の技術グループは、20代~30代の若手社員が重要な主要案件を担当しています。広範囲で高レベルな化…

アブラナ科植物の自家不和合性をタンパク質複合体の観点から解明:天然でも希少なSP11タンパク質の立体構造予測を踏まえて

第340回のスポットライトリサーチは、東京大学 大学院農学生命科学研究科の森脇 由隆…

オンライン講演会に参加してみた~学部生の挑戦記録~

hodaです。講演会やシンポジウムのオンライン化によって学部生でもいろいろな講演会にボタンひとつで参…

令和3年度に登録された未来技術遺産が発表 ~フィッシャー・トロプシュ法や記憶媒体に関する資料が登録~

国立科学博物館は、平成20年度から重要科学技術史資料(愛称:未来技術遺産)の登録を実施しています。令…

企業研究者のためのMI入門②:Pythonを学ぶ上でのポイントとおすすめの参考書ご紹介

現在、多くの企業がデジタルトランスフォーメーション(DX)による生産性向上を試みています。特に化学メ…

Chem-Station Twitter

実験器具・用品を試してみたシリーズ

スポットライトリサーチムービー

PAGE TOP