田中 優実

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タナカ ユミ

田中 優実准教授

TANAKA Yumi

東京理科大学 工学部 工業化学科

工業分析及び無機工業化学第二(田中)研究室

連絡先 〒162-8601  東京都新宿区神楽坂1-3
TEL : 03-3260-4271 (代表)
yutanaka@rs.tus.ac.jp
ホームページURL
出身大学
出身大学院
取得学位
東京大学  博士(工学)  課程
研究経歴 2000-2003 金属酸化物水和物の中温領域におけるプロトン伝導性に関する研究に従事(応用領域:固体高分子型燃料電池用電解質)
2003-2004 オレフィン多孔質膜の製膜技術および親水化処理に関する研究に従事(応用領域:電気二重層キャパシタ用セパレータ)
2004-2006 半導体鉄シリサイド薄膜の製膜技術に関する研究に従事(応用領域:結晶薄膜型太陽電池発電層)
2006-2010 バイオエレクトレット(電気/生体エネルギー変換材料)に関する研究に従事(応用領域:硬組織代替材料、再生医療用足場材料)
2010-   固体アイオニクス技術を利用した次世代エネルギー変換システムに関する研究に従事(応用領域:燃料電池電解質/電極触媒、振動発電素子)
研究職歴 2003-2004 旭化成株式会社 研究開発本部 膜技術研究所 社員
200409-200603 独立行政法人科学技術振興機構 さきがけプログラム 博士研究員
2006-2007 東京医科歯科大学生体材料工学研究所 無機材料分野 助手
2007-2010 東京医科歯科大学生体材料工学研究所 無機材料分野 助教
2010-2013 九州大学大学院 工学研究院 応用化学部門 准教授
2013- 東京理科大学工学部工業化学科 准教授
研究キーワード イオン伝導体, セラミックス, エレクトレット, 電池
研究分野
無機材料・物性 (固体電解質、エレクトレット、金属触媒、電池、振動発電)
研究課題
受賞
2019年 3月 28日
電気化学会 女性躍進賞
2009年 9月
第26回日韓セラミックスセミナー若手奨励賞(学会発表賞)
2008年 4月
日本歯科理工学会 第51回学術講演会「発表優秀賞」
学会活動
2019年 12月 26日 ~ 2020年 9月 4日
公益社団法人 日本セラミックス協会 第33回秋季シンポジウム 特定セッションオーガナイザー
2019年 12月 16日 ~ 2020年 2月 25日
FC懇談会 The 8th FC International Meeting オーガナイザー
2018年 12月 12日 ~ 2020年 1月 8日
熱刺激電流測定法に関する研究会(TSC研究会) 第10回TSC研究会 オーガナイザー代表
2018年 6月 1日 ~ 2019年 10月 31日
公益社団法人 日本セラミックス協会 PACRIM13 (第13回環太平洋セラミックス会議) セッションオーガナイザー
2018年 5月 1日 ~ 2021年 3月 30日
一般社団法人 日本ファインセラミックス協会 編集委員会編集委員長
2017年 6月 1日 ~ 2021年 3月 31日
公益社団法人 日本セラミックス協会 基礎科学部会役員
2017年 5月 1日 ~ 2018年 3月 11日
公益社団法人 電気化学会 電気化学会第85回大会実行委員
2017年 4月 1日 ~ 2021年 3月 31日
公益社団法人 日本セラミックス協会 電子材料部会 第39回電子材料研究討論会 副査
2017年 4月 1日 ~ 2021年 3月 31日
公益社団法人 日本セラミックス協会 電子材料部会役員
2016年 4月 1日 ~ 2017年 9月 1日
The Materials Research Society of Japan (MRS-J) IUMRS-ICAM2017 セッションオーガナイザー
2016年 3月 1日 ~ 2020年 5月 31日
公益社団法人 電気化学会 普及委員会委員
2016年 3月 1日 ~ 2021年 3月 31日
公益社団法人 電気化学会 燃料電池研究会 幹事
2015年 6月 4日 ~ 2021年 6月 2日
一般社団法人 電子情報通信学会 有機エレクトロニクス研究専門委員会委員
2014年 7月 1日 ~ 2022年 6月 30日
一般社団法人 燃料電池開発情報センター 企画委員
2013年 10月 1日 ~ 2021年 3月 31日
FC懇談会 FC懇談会世話人
2013年 6月 ~ 2016年 6月
公益社団法人 日本セラミックス協会 広報委員会 会誌編集委員会派遣委員
2013年 6月 ~ 2016年 5月
公益社団法人 日本セラミックス協会 協会誌編集委員
2013年 4月 1日 ~ 2021年 3月 31日
一般社団法人 触媒学会 燃料電池関連触媒研究会 世話人
2011年 6月 ~ 2013年 5月
公益社団法人 日本セラミックス協会 九州支部事務局
2008年 4月 1日 ~ 2014年 3月 31日
公益社団法人 日本セラミックス協会 行事企画委員会
2008年 4月 ~ 2013年 3月
日本バイオマテリアル学会 広報委員
客員教授
グループ ナノテク・材料、環境
研究・技術キーワード 無機化学、電気化学、固体化学、セラミックス工学
研究・技術テーマ
  • 振動発電システム関連材料・デバイスに関する研究
  • 固体高分子形燃料電池(PEFC)関連材料に関する研究
  • 固体酸化物形燃料電池(SOFC)関連材料に関する研究
  • 無機材料の界面機能の計測と制御に関する研究
研究・技術内容 振動発電システム関連材料・デバイスに関する研究 >静電式振動発電用セラミックエレクトレット(発電素子)の開発  日常生活においては、人間や輸送機の移動などにより1~100 Hzの振動が常に発生している。最近、これらの振動を電力に変換する技術の開発が進められているが、出力が微弱であることから本格的な実用化には至っていない。そこで本研究では、エレクトレットを利用する振動-電力変換方式である「静電式振動発電システム」用の発電素子として、高い表面電位を安定に保持するセラミックエレクトレットを新たに開発し、その出力を飛躍的に向上させることを目標とした。現在までに、±4000 V超の表面電位を安定に保持するエレクトレットの開発に成功しており、今後、発電試験に着手してゆく予定である。
産業への利用 想定される用途: 人や乗物の移動、工場等稼働時に発生する1~100 Hzの「環境振動」を動力源とする、高出力小型振動発電機  (マイクロエナジーハーベスティング; 自立情報送信用電源、ワイアレスセンサー用電源等) 実用化に向けた今後の課題:  セラミックスエレクトレット基材の多様化  セラミックスエレクトレット表面の疎水化処理  セラミックスエレクトレット上への帯電非帯電(プラス帯電、マイナス帯電)微細パターニング形成技術の確立  セラミックスエレクトレット実装システムの設計 メッセージ:  セラミックスレクトレットは、現在試作されている静電式振動発電機に利用されているポリマーエレクトレットよりも 高密度な電荷を安定に保持することが可能です。(実際、すでに、±4000 V超の表面電位を少なくとも半年以上安定に 保持するエレクトレットの作成に至っています。)  このセラミックエレクトレットを発電素子として組み込んだ静電式振動発電機の実用化に向けて、現在、パターニング や実装システム設計に関して相談することのできるパートナーを探しています。
可能な産学連携形態 共同研究、受託研究員受入、受託研究、技術相談および指導
具体的な産学連携形態内容
その他所属研究機関
所属研究室 工業分析及び無機工業化学第二研究室
所有研究装置 分極処理用高電圧電源(~20 kV)、自動ステージ連動型(走査型)表面電位測定装置、熱誘起脱分極電流測定システム(室温~850℃/無誘導巻方式)、インピーダンスアナライザー(室温~850℃/無誘導巻方式)、FT-IR、UV-Vis、一軸加圧成形機、ホットプレス、アークプラズマ堆積装置、超高温対応(~2400度)DSC装置
SDGs
専攻分野 無機化学・セラミック工学・電気化学・固体化学・固体物理学
研究分野 無機系エネルギー変換材料(イオン伝導体、混合伝導体、誘電体、電極触媒など)
エネルギー問題に対する危機感の広がりとともに、再生可能エネルギーを起源とするクリーンな分散型電源の普及に向けた期待が高まっています。本研究室では、扱う元素とプロセッシング手法の多様性によりあらゆる物性・機能を生み出すことが可能な無機化合物(セラミックス)をベースに、「燃料電池」や「リチウムイオン二次電池」から「エレクトレット発電システム」に至る、さまざまなエネルギー変換デバイスにかかわる機能性材料の開発研究を行っています。結晶構造、微構造、高次構造といったさまざまなスケールレベルにおける構造を制御し、原子や電子、イオンの運動性を操ることで、所望の電気化学的機能を生み出してゆくことを目指します。
研究テーマ
  1. セラミックス固体電解質が関与するホモ・ヘテロ界面における分極形成メカニズムの解明

  2. ウエアラブルデバイスのための高出力セラミックエレクトレット発電の創成

  3. メタン直接分解による水素製造に関する技術調査/板触媒の微細構造解析

  4. 中温作動型酸化物イオン伝導体の開発に向けた炭酸アパタイト系電解質の材料設計

  5. 金属直接担持法に基づくPt/C系燃料電池触媒の高性能化指針の構築

  6. ドーピング法に基づくペロブスカイト型プロトン伝導性セラミックスの導電性制御

  7. ペロブスカイト型強誘電性セラミックスの分極挙動に与える欠陥種の影響に関する解析

   授業名     開講学期    曜日時限   区分 開講学科
工業化学演習1組 前期 月曜3限 月曜4限 工学部 工業化学科
無機分析化学実験1組 前期 火曜3限 火曜4限 火曜5限 工学部 工業化学科
無機分析化学実験2組 後期 火曜3限 火曜4限 火曜5限 工学部 工業化学科
無機化学1 後期 水曜3限 水曜4限 工学部 工業化学科
工業化学キャリア形成論 後期 水曜5限 工学部 工業化学科
工業化学通論 前期 木曜3限 工学部 工業化学科
工業化学特別実験 後期 木曜3限 木曜4限 木曜5限 工学部 工業化学科
無機化学2 前期 水曜3限 工学部 工業化学科
工業化学特別講義 後期 火曜5限 工学部 工業化学科
卒業研究 前期~後期 前期(集中講義)
後期(集中講義)
工学部 工業化学科
工業化学研究1 前期 集中講義 工学研究科 工業化学専攻
Department of Industrial Chemistry 
工業化学研究1(休学者用) 後期 集中講義
工業化学研究2 後期 集中講義 工学研究科 工業化学専攻
Department of Industrial Chemistry 
工業化学研究2(休学者用) 前期 集中講義
工業化学研究3 前期 集中講義 工学研究科 工業化学専攻
Department of Industrial Chemistry 
工業化学研究3(休学者用) 後期 集中講義
工業化学研究4 後期 集中講義 工学研究科 工業化学専攻
Department of Industrial Chemistry
工業化学研究4(休学者用) 前期 集中講義
工業化学特論1(2022閉講) 後期 月曜5限 工業化学専攻博士前期課程(修士課程)
Department of Industrial Chemistry
工業化学特論2 後期 月曜5限 工業化学専攻 博士前期課程(修士課程)
Department of Industrial Chemistry