再生可能エネルギー普及に向けて、電気化学デバイスの性能向上を目指す｜理工学部・石飛宏和研究室

明大生が、所属するゼミ・研究室を紹介する「ようこそ研究室へ」。今回は理工学部の山内さんが、石飛宏和研究室を紹介してくれます！

集合写真

研究室概要紹介

石飛研究室（デバイス化学工学研究室）では、主に電気化学デバイスの一つであるバナジウムレドックスフロー電池（VRFB）（※1）に関する研究を行っています。再生可能エネルギーの普及においては、電池をはじめとする電気化学デバイスの性能向上が重要な課題となっています。VRFBは、その課題解決策となり得る将来有望なシステムです。

石飛研究室では、学生がそれぞれVRFBの各構成要素に焦点を当て、全体が最適となるような「構造」と「性能」の関係を解明することで、電池全体の合理的な設計指針の確立を目指し、日々研究に取り組んでいます。

※1 バナジウムレドックスフロー電池（VRFB）：還元（reduction）と酸化（oxidation）の化学反応を利用して電気を貯蔵する二次電池の一種。バナジウム水溶液を電解液として、ポンプで循環させて充放電を行う蓄電池で、➀高い安全性、➁長寿命で低劣化、➂環境にやさしい、④ライフサイクルコストが安いなどの特性を持ち、発電量の変動を吸収する役割などが期待されている

石飛研究室ではこんなことを学んでいます！

電池を構成する電極・活物質・電解質膜の性能評価を通じた最適構造設計、VRFB以外のテーマとして新規レドックスフロー電池の開発、さらにキャパシタ（※2）を用いた電位スイング吸着による環境汚染物質の除去に関する研究など、これら三つのテーマに電気化学および化学工学の観点から取り組んでいます。また、測定に用いるセルや装置の組み立ても研究室生主体で行っており、装置設計や実験系構築のプロセスを自ら考え実践することで、理論から実践まで一貫した研究力を身に付けています。

※2 キャパシタ：電気を蓄えることができる電子部品

研究室内での実際の研究の様子

アピールポイント

石飛研究室は、新設のため自由度が高く、学生主体で研究環境をデザインできる点が大きな魅力です。研究室では学生を中心に活発な討論が行われ、研究への理解を深めるとともに、論理的思考力や発信力を養うことができます。さらに、共同研究先の最先端技術や知見を積極的に取り入れながら研究を進めており、研究室全体が日々成長を続けています。加えて、発電所などのプラント見学を通じて実際のエネルギーシステムに触れる機会もあるため、実践的な視野と応用力を身に付けることができます。

イタリアから来日された先生による特別講義の様子

研究室の雰囲気

和気あいあいとした雰囲気が魅力の研究室です。先生との距離が近いので、研究の相談だけでなく日常的な雑談や会話も活発で、温かく風通しの良い環境が整っています。研究室生同士の仲も非常に良く、向上心に満ちたメンバーが多いので、お互いに切磋琢磨しながら成長することができます。研究の合間には、みんなでTOEICの勉強をしたり、バレーボールを一緒に行ったりと、学びもリフレッシュも全力で楽しんでいます。オンとオフのバランスを取りながら、学問的にも人間的にも成長できる研究室です。

科学技術館に研究室で行った際の一枚

先生の紹介

石飛宏和先生

石飛先生はとても優しく、私たちが研究で行き詰まった時にも、共に原因を考えて解決策を導いてくださる頼もしい存在です。また、ユーモアにあふれた先生なので、研究室の明るく穏やかな雰囲気は、先生のお人柄によるところが大きいです。

私はこんな理由で研究室を選びました！

もともと化学工学に強い関心があり、その分野で研究に取り組みたいと考えていました。ちょうどその時、新たに電気化学と化学工学を扱うデバイス化学工学研究室が立ち上がると聞き、化学工学の知識を生かしながら電気化学という新しい分野にも挑戦してみたいと思いました。また、研究室の立ち上げに関わることで、研究だけでなく環境づくりにも携わることができる点にも魅力を感じました。

さらに、3年次に受けた先生の授業を通して、先生の温かいお人柄に深く感銘を受け、「先生の下で学びたい」と強く思い、石飛研究室を志望しました。