ようこそ 滝本研究室へ
滝本研究室では，低炭素社会と水素エネルギー社会に貢献するため，低環境負荷な蓄電・発電技術に関する研究開発を行っています。無機－有機材料を用いた蓄電池向け・有害物分解向けの電極材料など，電気化学エネルギー変換に用いる材料・デバイスを開拓しています。基礎から応用まで深くかつ広く展開し，社会に役立つ人材育成を目指しています。
電子とイオンの動きを利用して，無機化合物や有機化合物にエネルギーを蓄えることができます。これらの化合物はナノメートル（0.000000001 m）サイズで構成されており，一般的に『ナノ材料』と呼ばれています。こういったナノ材料では，化学反応が進行する環境によって大きく変化します。たとえば，ナノ空間（< 1 nm）では有機化合物の電気化学反応が極めて高速になります。この研究は，化学反応が遅いナノ材料の質を変えることができるため，どのような機能を与えられるか考えながら，ナノ材料とナノ空間をデザインする必要があります。滝本研究室では，ナノ空間における電気化学反応の起源と機構解明に向けて，さまざまな分析手法を駆使して研究を進めています。これらの材料開発を通して、電気エネルギーを蓄えるデバイス（二次電池やキャパシタ）の応用研究に取り組んでいます。また，沖縄という土地は海に関する研究テーマを実施するのにとても良い環境です。海水には，有用な資源があるだけでなく，飲料水にもなり得ます。滝本研究室では，電気エネルギーを使用した浄水化技術の創出に関する研究テーマも実施しています。たとえば、フッ素化合物を含む水を浄化する電極材料について研究しています。
ナノ空間における電気化学反応の起源・機構解明
細孔径が1 nm以下のナノ空間では，不思議な現象が起きます。たとえば，2 GPaが必要な結晶がナノ空間で形成します（標準気圧は101.325 kPa）。他には，水分子の配列構造も制約が生まれるため，大気圧環境下とは全く異なります。基本的には、こういったナノ空間は反応物や生成物が拡散がしにくくなるため、適切でないと考えられています。しかし、滝本研では、ナノ空間で特異的な電気化学反応（過電圧ゼロ反応）が進行することを見出しており、その起源・機構を明らかにすることを目指しています。将来的には，高度な物質変換技術を創出し，環境・エネルギー問題を克服できる技術開発を目指します。
古原パネル 2023年度採択
研究課題名：2.5次元電極触媒の開発
【3RF-2301】
先導研究プログラム（JPNP14004）の委託事業
課題名：「NEDO先導研究プログラム／エネルギー・環境新技術先導研究プログラム／特定PFASの無害化・資源循環に向けた検出・分解技術の開発」
水浄化技術の創出
沖縄県は，とてもきれいな海に囲まれており，サンゴ礁をはじめとして豊かな生態系で構成されてるリゾート地です。海水や河川には，人的要因による不純物が含まれています。なかには，環境・健康リスクがある物質も存在しています。これら不純物を除去することで，環境問題に貢献できる可能性があります。滝本研では，ナノ空間やナノシートを用いた水浄化技術への応用に関する研究を実施しております。これにより，沖縄県の環境や生態に関する問題克服を目指します。
水系二次電池の電極開発
ナノ空間を利用した蓄電池向けの電極材料を開発しています。充電時間の長短縮化に加え、貯められるエネルギーの向上の実現に向けた材料開発に取り組んでいます。ナノ空間を効率よく使用するための空間設計に加え、エネルギー貯蔵を担う有機分子をどのようにナノ空間に収めるかが電極開発のキーポイントになります。開発した電極は、従来の有機系電極材料より充放電時間が短いことが分かっています。また、有機電極の根本的な課題であった溶解劣化の問題が全くないこと、および反応効率が100%という驚愕な性能を示すことを明らかにしています。
2.5次元ナノ材料の開発
グラフェンで代表される『ナノシート』は、比表面積が大きいため反応効率や活性が高いことが知られています。しかし、柔軟な構造であるため、シートが折れ曲がってしまい、思うほど効率が高くないことが課題です。滝本県では、高比表面積のナノ炭素材料を鋳型として用いが合成法を開発し、課題解決に向けて取り組んでいます。具体的には、ナノシート（2D）が折れ曲がることなく三次元的（3D）な構造体が形成されている材料合成を目指しており、我々は『2D+3D=2.5D』と呼んでいます。合成原理や方法の高度化を目指して基礎から応用の範囲で合成実験を行っております。
興味のある人は気軽に連絡ください。daitaki(at)sci.u-ryukyu.ac.jp (at)は@に直してください。
理学部本館B134（滝本居室）にて説明します。随時受けつけます。
事前に滝本までメールでお問い合わせください。