研究内容

光合成電子伝達系に学ぶ光エネルギー変換システム

光合成における光-化学エネルギー変換では、光による電荷分離から始まる電子移動反応の連鎖により、NADPH(還元力)とATP(化学エネルギー)が作り出されます。光合成は高効率なエネルギー変換系であることに加え、生きた細胞中には、環境予知や環境応答、自己修復などの、まさに「生き物らしい機能」が備わっており、人類が手本とすべき素晴らしいシステムです。私たちは、時には分子生物学的な手法も駆使しながら、光合成の動的な自己組織化能の化学的研究を進めています。



未利用光の有効活用を実現する材料

太陽光には連続した波長成分が含まれますが、そのスペクトルは環境によって変化します。また太陽電池や光触媒などの光エネルギー変換デバイス、あるいは植物や藻類の行う光合成には、それぞれが得意とする波長領域があります。従って、狙いとする波長の光を吸収あるいは放出する材料には、様々な状況での活躍が期待されます。私たちは、こうした光機能材料と、それを利用したエネルギー変換・環境浄化システムの開発に挑戦しています。



-化学エネルギー変換を支える酸化還元触媒

太陽光-化学エネルギー変換においては、光生成した電子やホールを、人類にとって有益な化学反応に利用する必要があります。この酸化還元(電子移動)反応をスムーズに進める触媒は、高効率な光-化学エネルギー変換系を構築する上で本質的に重要です。環境・エネルギーの観点からは、こうした酸化還元触媒を貴金属や稀元素に頼っていると意味がありません。私たちは、環境調和性を第一に考え、地球上に豊富に存在する元素から成り、その上で、有意な活性と安定性を共に示す酸化還元触媒の開発に挑戦しています。



太陽電池の本格普及を支える二次電池

太陽電池の本格的な普及を図る上では、変動する発電量を吸収する高性能な次世代二次電池の開発が不可欠です。こうした観点から、私たちは、有望な次世代二次電池の一種である金属負極二次電池の開発を、特にその金属負極界面の解析と制御に焦点を当てて進めています。