[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

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. 機械学習は、論文の流行をとらえているだけかもしれない:鈴木ー宮浦…
  2. 研究テーマ変更奮闘記 – PhD留学(前編)
  3. Reaxys Prize 2017ファイナリスト発表
  4. 超一流化学者の真剣勝負が生み出した丸かぶり論文
  5. Inpriaとは? ~フォトレジスト業界の重要トピック~
  6. 化学者のためのエレクトロニクス入門③ ~半導体業界で活躍する化学…
  7. バイオタージ Isolera: フラッシュ自動精製装置がSPEE…
  8. 機械的刺激による結晶間相転移に基づく発光性メカノクロミズム

コメント、感想はこちらへ

注目情報

ピックアップ記事

  1. Nanomaterials: An Introduction to Synthesis, Properties and Applications, 2nd Edition
  2. 人を器用にするDNAーナノ化学研究より
  3. 国武 豊喜 Toyoki Kunitake
  4. 【書籍】文系でも3時間でわかる 超有機化学入門: 研究者120年の熱狂
  5. MEDCHEM NEWS 31-1号「低分子創薬」
  6. 歪み促進型アジド-アルキン付加環化 SPAAC Reaction
  7. マーティンスルフラン Martin’s Sulfurane
  8. Ns基とNos基とDNs基
  9. 第125回―「非線形光伝播の基礎特性と応用」Kalai Saravanamuttu教授
  10. ボロン酸MIDAエステル MIDA boronate

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
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930  

注目情報

注目情報

最新記事

【7/28開催】第3回TCIオンラインセミナー 「動物透明化試薬ウェビナー CUBICの基礎と実例」

第3回TCIオンラインセミナーを開催いたします。現在、動物透明化技術は注目の手技です。本セミ…

金属アルコキシドに新たなファミリー!Naでも切れない絆

アルカリ金属と1-アダマンタノール (HOAd1)の混合により、平面三角形構造かつ未還元のヒドロキシ…

理工系のAI英作文術

概要英語が苦手な人でもAI自動翻訳を使えば、短時間で英語が得意な人に匹敵する英文が書…

Ni(0)/SPoxIm錯体を利用した室温におけるCOの可逆的化学吸着反応

第395回のスポットライトリサーチは、大阪大学大学院 工学研究科 (生越研究室)・山内泰宏さんにお願…

第27回ケムステVシンポ『有機光反応の化学』を開催します!

7月に入り、いよいよ日差しが強まって夏本格化という時期になりました。光のエネルギーを肌で感じられます…

国内最大級の研究者向けDeepTech Company Creation Program「BRAVE FRONTIER」 2022年度の受付開始 (7/15 〆切)

Beyond Next Ventures株式会社(本社:東京都中央区、代表取締役社⻑:伊藤毅、以下「…

イミンアニオン型Smiles転位によるオルトヒドロキシフェニルケチミン合成法の開発

第394回のスポットライトリサーチは、東京農工大学 大学院工学府 応用化学専攻 森研究室の神野 峻輝…

マテリアルズ・インフォマティクスで用いられる統計[超入門]-研究者が0から始めるデータの見方・考え方-

開催日:2022/07/06 申込みはこちら■開催概要近年、少子高齢化、働き手の不足の影…

表面酸化した銅ナノ粒子による低温焼結に成功~銀が主流のプリンテッドエレクトロニクスに、銅という選択肢を提示~

第393回のスポットライトリサーチは、北海道大学 大学院工学院 材料科学専攻 マテリアル設計講座 先…

高分子材料におけるマテリアルズ・インフォマティクスの活用とは?

 申込みはこちら■セミナー概要本動画は、20022年5月18日に開催されたセミナー「高分…

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