〈研究の背景〉電気自動車の普及や再生可能エネルギーの拡大に伴い、高性能で安全な次世代電池の開発が強く求められています。その中でも金属二次電池は、従来のリチウムイオン二次電池を上回るエネルギー密度を実現し得ることから注目されています。この電池では、金属イオンが電子を受け取り金属として析出し、再び電子を放出して金属イオンとして溶解する電気化学反応を利用してエネルギーの貯蔵・放出を行います。しかし多くの場合、エネルギー貯蔵過程（金属析出反応）において電解液の分解を伴う副反応が生じ、電池寿命および効率の大幅な低下につながります。これまで、金属と電解液の直接接触を抑制するための保護被膜を形成...

　東京大学先端科学技術研究センター高機能材料分野（研究当時、現：同センター極小デバイス理工学分野）の田中肇シニアプログラムアドバイザー（特任研究員／東京大学名誉教授）、オプダムユーリ特任助教（研究当時）、舘野道雄特任助教（研究当時、現：カリフォルニア大学研究員)の研究グループは、荷電コロイド分散系における競合する相互作用がクラスターの階層的な秩序形成をどのように制御するかを数値的に解析しました。電荷のないコロイド系と荷電コロイド系で構造形成に顕著な違いがあることが明らかになりました（図1）。特に、短距離...