東京大学 研究シーズ|
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研究キーワード：東京大学における「電気化学」 に関係する研究一覧：10件
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発表日：2026年1月21日
1
温度差から電気を生み出す分子の設計に新たな指針
ー電解液中の水素結合の「強さ」と「乱雑さ」が相関することを証明ー
東京大学大学院理学系研究科の山田鉄兵教授と、周泓遥助教らの研究グループは、低温排熱や体温を利用した発電が可能になるとして近年注目されている熱化学電池 に用いられる酸化還元活物質について、温度差から生み出される電圧が大きくなる分子構造の特徴と、電解液に添加する溶媒が電圧に与える効果を明らかにしました（図...
キーワード：相補性/統計力学/量子化/エントロピー/分子構造/量子化学/量子化学計算/アニオン/キノン/酸化還元反応/活性種/電解液/還元反応/熱力学/材料設計/電池/熱電変換/ポリマー/酸化還元/電気化学/アルコール/リガンド/電気化学測定/分子設計
他の関係分野：数物系科学化学工学
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発表日：2026年1月14日
2
電気化学的にスイッチングする新たな触媒分子を開発
本研究では、ハロゲン原子とルイス塩基の間のハロゲン結合性相互作用を電気化学的に活性化し、プロトンと電子の協奏的な移動を可能にする新たな分子触媒を開発しました。これにより、電気化学的かつ触媒的にN-保護アミノビフェニルの分子内C-N結合形成反応を達成し、触媒の性能を定量的に評価することにも成功しました。本触媒の相互作用は電気化学酸化により活性化され、触媒分子は基質や塩基との複合体を形成します。実験と理論計算により、この複合体がプロトンと電子の協奏的な移動を可能にすることで本反応の速度と化学選択性が大幅に向上したことを明らかにしました。本研究は、未だ統一的な設計指針が確立されてい...
キーワード：ハロゲン/速度論/芳香環/アントラセン/電子移動/反応機構/保護基/分子触媒/電気化学反応/選択性/持続可能/省エネ/反応速度/電子状態/機能性材料/省エネルギー/体系化/電気化学/機能性/プロトン/化学選択性/電気化学測定/分子設計/分子変換
他の関係分野：数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2025年12月17日
3
電池材料の「協奏的なイオン輸送」を可視化する新理論を開発
―渋滞学がイオンの集団運動を読み解き、高速イオン伝導の物理を解明―
東京大学大学院工学系研究科の佐藤 龍平 助教、澁田 靖 教授、東京科学大学総合研究院化学生命科学研究所の安藤 康伸 准教授、東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）のサウ カーティック 特任講師らの研究グループは、流体力学の流れ場の考え方を応用し、電池材料におけるイオンの集団輸送を可視化する新しい解析手法を開発しました。研究グループは固体電解質の分子動力学シミュレーションを実施し、シミュレーション中で実際に起こるイオンの協奏的な輸送を、イオンの変位ベクトル同士をつないで構築する「有向グラフ解析（注4）」により可視化することに成功しました。さらに、このグ...
キーワード：スーパーコンピュータ/再生可能エネルギー/多面体/集団運動/相関関数/統計力学/非平衡/分子動力学シミュレーション/因果関係/電気伝導度/輸送特性/物理化学/材料科学/イオン伝導体/リチウムイオン電池/イオン伝導/イオン輸送/固体電解質/電気伝導/電池/シミュレーション/ネットワーク構造/モデル化/リチウム/解析モデル/拡散係数/酸化物/自動車/電解質/電気化学/動力学/熱伝導/熱伝導率/分子動力学/流体工学/流体力/流体力学/結晶構造/スマートフォン
他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学工学農学
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発表日：2025年10月30日
4
電流なしで磁石に吸着！らせん状キラル分子の新原理を発見
―不斉合成や分子生物学への応用に期待―
東京大学物性研究所の三輪真嗣准教授、産業技術総合研究所ハイブリッド機能集積研究部門の山本竜也主任研究員、名古屋大学大学院工学研究科の大戸達彦准教授らによる研究グループは、大阪公立大学の木村健太准教授、分子科学研究所の山本浩史教授と共同で、未解明であった「らせん状の形をしたキラル分子が磁石と相互作用する原理」を発見しました。本研究により、キラル分子が分子振動を通じて自らスピンを獲得し、その結果、キラル分子と磁石の間に...
キーワード：低消費電力化/ビスマス/原子核/磁気抵抗/準粒子/水溶液/反強磁性/反強磁性体/高周波/テラヘルツ/磁場/キラル/不斉合成/光合成/スピントルク/トポロジカル/強磁性金属/磁気モーメント/磁気抵抗効果/磁性体/MRAM/トンネル磁気抵抗効果/メモリ/メモリ素子/巨大磁気抵抗効果/強磁性/交換相互作用/選択性/電子デバイス/分子振動/理論解析/量子エレクトロニクス/巨大磁気抵抗/強磁性体/電気抵抗/不揮発性メモリ/コーティング/コバルト/スピン/スピントロニクス/センサー/トルク/トンネル/ナノサイズ/ナノメートル/バイオセンサー/ピコ秒/金属材料/結晶方位/第一原理/第一原理計算/低消費電力/電解質/電気化学/量子力学/分子システム/生体内/キメラ/スルホン酸/創薬/分子生物学
他の関係分野：情報学数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年10月14日
5
キラルイオンゲート技術を世界初実証
――分子対称性によるトポロジカル表面磁性の超省電力制御に成功――
東京大学 生産技術研究所の松岡 秀樹 特任助教と金澤 直也 准教授らの研究グループは、名古屋大学大学院理学研究科の須田 理行 教授、京都大学大学院工学研究科の関 修平 教授、東京大学大学院工学系研究科の岩佐 義宏 教授（研究当時）および 同大学国際高等研究所東京カレッジの十倉 好紀 卓越教授と共同で、キラルな分子構造を持つイオン液体を用いた二次元磁性表面の制御手法を開発しました。 近年、スピントロニクスにおける新たな潮流として、分子や固体結晶のキラリティを活用するキラルスピントロニクスが注目を集めています。本研究では、キラルなイオン液体を電気二重層トランジス...
キーワード：電力制御/コンピューティング/効果測定/スピン偏極/トポロジー/バンド構造/異常ホール効果/幾何学/時間反転対称性/準粒子/対称性/非線形/表面磁性/表面状態/表面電子状態/陽電子/陽電子ビーム/ホール効果/異方性/超薄膜/輸送特性/磁場/超伝導/分子構造/アニオン/イオン液体/キラル/スキルミオン/トポロジカル/磁気異方性/磁性体/電気二重層トランジスタ/生産技術/接合界面/対称性の破れ/インターカレーション/貴金属/新物質/電気化学反応/キャリア/トランジスタ/フォノン/強磁性/磁化過程/絶縁体/超格子/電気二重層/力制御/エピタキシャル/エピタキシャル薄膜/電界効果/電子状態/スピン/スピントロニクス/ナノメートル/低消費電力/電気化学/電子ビーム/電磁誘導/カルス/機能性/キメラ/スキル/カチオン/ラット
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学総合理工工学農学
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発表日：2025年10月1日
6
変動光に立ち向かう光合成の司令塔
――シトクロムb6/f複合体の減少が変動光に対する防御の鍵になる――
東京大学大学院農学生命科学研究科の兒玉大昌大学院生、谷川慶一郎大学院生と矢守航准教授らの研究グループ、自然科学研究機構アストロバイオロジーセンターの河野優特任研究員、国立中興大学の寺島一郎教授は、光合成の重要な役割を担うシトクロムb6/f複合体注2が、「光合成の効率」と「光化学系Ⅰの安定性」とのトレードオフ(両立できない)関係を制御していることを明らかにしました(図1)。 シトクロムb6/f複合体は、光合成における電子の流れを調整する「司令塔」...
キーワード：最適化/レジリエンス/酸化還元状態/分光学/スペクトル/吸収スペクトル/光化学/ATP合成/クロロフィル/シトクロム/タンパク質複合体/チラコイド膜/トレードオフ/光化学系I/光合成/光阻害/電子伝達/変動光/葉緑体/トランスジェニック/光環境/クロム/光照射/アストロバイオロジー/酸化還元/生産性/電気化学/二酸化炭素/クロロフィル蛍光/カロテノイド/プロトン/タバコ/ATP/膜電位/ストレス
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学生物学工学農学
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発表日：2025年7月4日
7
省資源・環境低負荷：超軽量だが強靭な人工ヘチマスポンジ
―水に電圧をかけると生じる電荷の偏りを利用する一段階グリーン合成―
東京大学大学院工学系研究科の伊藤喜光准教授と同大学国際高等研究所東京カレッジの相田卓三卓越教授（理化学研究所創発物性科学研究センター グループディレクターを兼任）らの研究チームは、過去最高の力学強度を有する超軽量多孔質架橋超薄膜の開発に成功しました。これは、「多孔質超軽量ポリマーは力学強度が小さい」というこれまでの常識を覆すものです。開発した超薄膜は、市販の安価な原料を水に溶かし、その水溶液に電圧を2分間印加するだけで、厚さ70 nmの欠陥のない大面積自立超薄膜が得られます。この超薄膜は天然のヘチマスポンジに似た架橋構造を有し、水溶液のpHに応答して物質透過のon/offを自動的に切り替え可...
キーワード：水溶液/非平衡/物質科学/イオン化/超薄膜/反応場/材料科学/樹脂/省資源/キャパシタ/ポリエチレン/電気二重層/ホルムアルデヒド/持続可能/膜分離/ヤング率/分離膜/プラスチック/ポリマー/環境問題/多孔質/電気化学/導電性/廃棄物/機能材料/エチレン/リグニン/アルデヒド/合成化学/重合反応/ウイルス
他の関係分野：数物系科学化学工学農学
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発表日：2025年6月20日
8
超高容量かつ低コストの鉄系全固体フッ化物イオン二次電池正極材料の開発
京都大学大学院人間・環境学研究科 山本健太郎 特定准教授（現：奈良女子大学研究院工学系准教授）、内本喜晴 教授らの研究グループは、量子科学技術研究開発機構、東京大学、兵庫県立大学、東京科学大学、トヨタ自動車株式会社と共同で、リチウムイオン二次電池※1正極容量をはるかに超える全固体フッ化物イオン二次電池※2新規高容量インターカレーション...
キーワード：地球科学/分析技術/X線吸収分光/高エネルギー/高温超伝導体/素励起/多価イオン/超伝導体/銅酸化物/物質科学/SPring-8/X線回折/軟X線/非弾性/放射光/X線分光/スペクトル/超伝導/励起状態/アニオン/金属錯体/反応機構/光合成/正極材料/リチウムイオン二次電池/磁性体/電子励起/イオン伝導体/インターカレーション/酸素分子/遷移金属/電気化学反応/分子状酸素/キャリア/フレキシブル/ペロブスカイト/高温超伝導/人工光合成/選択性/蓄電池/軟X線分光/無機材料/体積変化/イオン伝導/電池/アルミニウム/コバルト/フレキシブルデバイス/ポリマー/マグネシウム/リチウム/酸化物/自動車/耐久性/電解質/電気化学/電気自動車/電磁波/二次電池/結晶構造/層構造/カチオン/カルシウム/スマートフォン
他の関係分野：環境学数物系科学化学生物学総合理工工学農学
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発表日：2025年3月5日
9
植物に学ぶ触媒デザインで酸素発生触媒の高性能化に成功
－人工光合成の実現に向けた金属錯体ポリマー材料の開発－
東京科学大学（Science Tokyo） 理学院 化学系の近藤美欧教授と小杉健斗助教、大阪大学 大学院工学研究科大学院生の松﨑拓実さん（博士前期課程・当時）と正岡重行教授らの共同研究チームは、東京大学 物性研究所の木内久雄助教と原田慈久教授、産業技術総合研究所の研究チームと共同で、植物をヒントに、（1）身の回りに豊富に存在する鉄イオンを持ち、（2）水溶液中で駆動可能で、（3）高い耐久性と反応速度を示す酸素発生触媒を得ることに初めて成功しました。エネルギー・環境問題を背景に、人工光合成（用語1）技術の開発に期待が集まっています。特に、...
キーワード：産学連携/光エネルギー/X線吸収分光/高エネルギー/水分子/水溶液/加速器/軟X線/放射光/太陽/多核金属錯体/鉄錯体/アンモニア/金属錯体/錯体触媒/触媒反応/反応場/光合成/太陽光/正極材料/赤外吸収分光/二酸化炭素還元/有機分子/マンガン/酸素発生反応/酸素分子/電気化学反応/キャリア/人工光合成/選択性/ボトルネック/還元反応/反応速度/局所構造/原子配列/電子状態/電池/インピーダンス/ポリマー/環境問題/金属イオン/耐久性/電荷移動/電気化学/二酸化炭素/二次電池/カルシウムイオン/メタノール/寿命/反応時間/アミノ酸/カルシウム/酸化反応/電気化学測定/配位子
他の関係分野：複合領域環境学数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年2月18日
10
液体電子冷却技術に新たな一歩
——電池の反応を利用した冷却技術で過去最大の温度変化を記録——
東京大学大学院理学系研究科の若山悠有佑大学院生、的場史憲大学院生（研究当時）、周泓遥助教、山田鉄兵教授らによる研究グループは、酸化還元反応から生まれる吸熱現象を利用した冷却において過去最大の温度変化を観察しました。本研究では、電気化学ペルチェ効果...
キーワード：最適化/情報学/産学連携/普遍性/エントロピー/相転移/鉄錯体/酸化還元反応/電気化学反応/電解液/省エネ/還元反応/電気抵抗/電池/熱電材料/熱電変換/ナノ流体/フッ素/化学工学/酸化還元/省エネルギー/電気化学/熱移動
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学工学