ナノスペースカーボンの科学と工学、極限環境の電気化学

名古屋工業大学 川崎・石井研究室

研究室ガイド(2012年度版)

[バックナンバー]

はじめに

このページは来年度、当研究室への分属を考えている名工大生の参考のために書きました。

研究内容

当研究室ではフラーレン、カーボンナノチューブ、グラフェンに代表されるナノカーボンを機能化し、リチウムイオン二次電池負極、電気化学キャパシタ電極などエネルギーデバイスへの応用を主に目指しています。「主に」と書いたのはそうしたエネルギー貯蔵デバイスの開発をやっていた途中でここ数年おもしろい発光特性をもつカーボン材料を見つけたりして研究の幅が少し広がっているからです。また、ナノカーボンとメソポーラスカーボンや膨張化黒鉛との複合化およびチタニア(TiO2)やシリカ(SiO2)などセラミックスや金属との複合化も行い、新しい物質群の創製を目指しています。

こうした研究は必ずしもすべて狙い通りというわけにはもちろんいかないのですが、少しずつですが目指している方向に研究が進展しつつあるということを昨年書きました。幸いこの良い流れは今年も続いており、成果を多くの国際会議等で発表することができました。私は昨年、マレーシア、ポーランド、ハワイ、インドで発表しました(うち2つが招待です)。ハワイには学生3名も一緒に行きそれぞれ発表しました。民間企業、公的機関、外国との共同研究も学生の数を超える共同研究数で進めています。昨年書いたようにロードはそれなりにあって、大変ですが、思いもかけない発見がいくつもあってなかなか楽しいものです。

詳しい話は見学に来てくれた人にもれなくお聞かせします。皆さんの力で私の研究室の研究をぜひ加速させてください。

現在の卒論テーマ

  1. 電池でもキャパシタでもないデュアルナノチューブセル
  2. 二次電池を目指した金属-空気電池のナノカーボン電極
  3. グラフェン様分子のボトムアップ合成
  4. 光るカーボンナノチューブ、光るグラフェン

研究室の仲間

現在、D2 2名(うち1名は学振特別研究員)、M2 1名、M1 2名、B4 3名、研究生 2 名です。イラク、韓国、中国の学生がいます。インド人が時々います。

研究室での生活

川崎グループは大きくは応用無機化学分野に属します。学生居室は柳生グループの学生とシェアしています。コアタイムは設けておりません。自主性を重んじ、やるべきことを計画的に集中して行うことを奨励しています。(この辺はずっと同じ。)

週に二度、セミナー(研究報告と論文紹介とタイトルサービス)があります。卒研生は英語の教科書の輪読を週に1度行います。これとは別に、不定期にグループ内で研究状況について報告してもらいます(報告といっても、かしこまって何かやるというわけではなく、どんな風に研究を進めていったらよいかということについてグループのみんなの意見を出し合うことをやっています)。また、不定期に勉強会(炭素材料科学、X線回折、ラマン散乱)を開催します。これは週に1-2度くらいのペースで集中してやります。現在(2013.01)は「発光」について勉強しています。

卒論テーマ

上の研究内容と強く関係します。また、卒業研究は1年をかけて行われます。その間、実験結果について何度もグループ内で議論し方向性を皆さんとともに検討しますので、当初のテーマと大きく研究内容が変わってしまう場合もあります。(この辺はずっと同じ。)

なお、現在、当研究グループのメインの学会はフラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム(年2回、冬、夏開催)、炭素材料学会(秋開催)です。不定期に、日本MRS、セラミックス協会年会、化学会年会に参加します。今後は、電池関連の研究にも力をいれるため電気化学会関連学会にも積極的に参加する予定です。

国際会議は、ISIC(2年に1度)、Carbon(毎年)を中心に参加していますが、最近はナノカーボン関係の国際会議が頻繁に開かれるので、そちらにも適当に参加しています。学生の海外での発表も奨励していて、ここ3年くらいは誰かが発表に出かけています。

約束ごと(本当はたった一つ「他人に迷惑をかけない」)