東京工業大学 科学技術創成研究院 全固体電池研究ユニットの菅野了次教授が第52回 市村賞 市村学術賞本賞を受賞することが決まりました。受賞テーマは「超イオン伝導体創成と全固体電池開発」です。公益財団法人 市村清新技術財団が3月12日に発表しました。贈呈式は7月15日に予定されていましたが、新型コロナウイルス感染症の拡大防止のため中止されました。
市村清新技術財団は菅野教授の研究業績について「科学的常識を覆す革新的なリチウム超イオン伝導体LGPS（リチウム・ゲルマニウム・リン・硫黄で構成される材料）とその関連物質を創成することに成功した。さらに、超イオン伝導体LGPSを固体電解質として用いた全固体電池が、リチウムイオン電池を大きく凌駕できる蓄電・高出力特性を有することを世界で初めて実証する成果を得た」と高く評価しました。
市村清新技術財団によると、市村賞はリコー三愛グループの創始者である市村清氏（1900～1968）が1963年創設し、現在は市村清新技術財団が表彰しています。日本の科学技術の進歩、産業の発展に顕著な成果をあげ、産業分野あるいは学術分野の進展に多大な貢献をした個人またはグループを表彰します。市村賞には市村産業賞、市村学術賞、市村地球環境産業賞、市村地球環境学術賞があります。その中で市村学術賞は大学ならびに研究機関で行われた研究のうち、学術分野の進展に貢献し、実用化の可能性のある研究に功績のあった技術研究者またはグループに贈呈されます。
菅野了次教授のコメント
菅野教授
第52回市村学術賞を受賞することは、私にとって大変な名誉です。この賞を受賞された方々の業績を改めて拝見しますと、身の引き締まる思いがします。この受賞の対象となった、私たちの研究グループの物質開発から電池開発に至る研究成果は、ひとえに、一緒に研究を行ってきた非常に優秀な共同研究者・技術者の方々、さらに苦労と発見の喜びを共にしてきた研究室の学生の方々の努力があってのことです。この場を借りて厚く御礼申し上げます。
私の研究テーマは、蓄電池そのものを固体にするというものです。蓄電池が発明されてからほぼ200年がたちましたが、ごく少数の例外を除いて、電池を構成する電解質には液体を使用するのが常識でした。私たちは、この電解質に固体を用いようと試みました。大変、苦労しましたが幸いにも物質探索の過程で、固体であってもイオンが非常に速く動き回る物質を見いだすことができ、この物質を電解質に用いると蓄電池そのものの特性が向上しました。この発見を契機に、実用化に向けたデバイス開発が猛烈な勢いで進展していることは、材料研究に携わる基礎研究者としてたいへん幸運な状況です。実用製品を目指した技術開発がめまぐるしい勢いで進展している段階でこの賞を受賞することができたのは、デバイス化に向けて技術開発がより加速することが社会から期待されている証であり、さらに精進を重ねなければならないとの思いを新たにいたしました。 電池を固体にするという、一見無謀にも見える試みの研究に取り組むことができたのは、この夢のような研究課題を1960年代に設定した諸先輩方の先見の明によるものです。この受賞のテーマとなった技術が、社会に大きく貢献するまでに育つには、さらなる技術開発の進展が必要です。そのための一層の努力をする所存です。
受賞概要および研究業績
市村清新技術財団が発表した研究業績は次の通りです。
- 賞名第52回 市村学術賞 本賞
- 受賞理由超イオン伝導体創成と全固体電池開発
- 受賞者東京工業大学 科学技術創成研究院 教授 菅野了次
研究業績の概要
受賞者は、固体においてイオンが高速で拡散する材料「超イオン伝導体」の新規開拓に携わり、固体でありながら液体を上回るイオン伝導率を有するという、従前の科学的常識を覆す革新的なリチウム超イオン伝導体LGPS（リチウム・ゲルマニウム・リン・硫黄で構成される材料）とその関連物質を創成することに成功した。さらに、創成した超イオン伝導体LGPSを固体電解質として用いた全固体電池が、幅広く実用用途に供されている液体電解質を用いたリチウムイオン電池を大きく凌駕できる蓄電・高出力特性を有することを世界で初めて実証する成果を得た。この成果は、純粋サイエンスの観点からみた斬新さと将来性の提示に留まらず、世界中で全固体電池の開発競争を開始させることとなった。
また、既存の電池では社会が期待する電動車両、IoT電源などの来るべき電動化社会へのニーズに耐え得る実力が疑問視されるなかで、従来の電池デバイス性能を遥かに凌駕する全固体電池のインパクトのスケールを社会的といえるレベルまで格上げした。全固体電池の実用化開発を目的とした国を挙げてのプロジェクトが立ち上がるとともに、国内外の企業で実用化に向けた熾烈な開発競争が繰り広げられるに至り、さらには全固体電池の標準化規格策定の動きも始まるなど、受賞者が2011年に創出した材料が引き起こした影響力は全世界に広がっている。
基礎研究者である受賞者は材料研究からデバイス製造・事業化への橋渡しを果たした。全固体電池の実現は多大な社会・経済的効果が期待でき、世界の蓄電デバイスの状況を一変させるものである。全固体電池は、日本発の技術として日本での実用化が諸外国に先駆けて試みられているとともに、固体ですべて形成された蓄電デバイスにエネルギーを蓄えるという、全く新たなエネルギー貯蔵のジャンルを切り拓いた。
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