光島 重徳 (ミツシマ シゲノリ)

MITSUSHIMA Shigenori

所属組織

大学院工学研究院 機能の創生部門

職名

教授

生年

1963年

研究分野・キーワード

工業電解, 燃料電池, 材料, 電極触媒, 電解質

メールアドレス

メールアドレス

ホームページ

http://www.cel.ynu.ac.jp/cel

関連SDGs




写真a

出身学校 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1987年

    横浜国立大学   工学部   材料化学科   卒業

出身大学院 【 表示 / 非表示

  •  
    -
    1989年

    横浜国立大学  工学研究科  物質工学専攻  修士課程(博士前期課程)  修了

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(工学) -  横浜国立大学

学内所属歴 【 表示 / 非表示

  • 2011年01月
    -
    継続中

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   機能の創生部門   教授  

  • 2007年04月
    -
    2010年12月

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   機能の創生部門   准教授  

  • 2006年10月
    -
    2007年03月

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   機能の創生部門   助教授  

  • 2001年04月
    -
    2006年09月

    専任   横浜国立大学   大学院工学研究院   機能の創生部門   助手  

  • 2000年06月
    -
    2001年03月

    専任   横浜国立大学   工学部   助手  

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学外略歴 【 表示 / 非表示

  • 2003年08月
    -
    2004年07月

      モントリオール工科大学   招聘研究員

  • 1994年09月
    -
    2000年05月

      日立製作所日立研究所   研究員

  • 1989年04月
    -
    1994年09月

      日立製作所日立研究所   /

所属学会 【 表示 / 非表示

  • 2000年10月
    -
    継続中
     

    水素エネルギー協会

  • 1996年03月
    -
    継続中
     

    米国電気化学会(The Electrochemical Society)

  • 1987年01月
    -
    継続中
     

    電気化学会

専門分野(科研費分類) 【 表示 / 非表示

  • 反応工学・プロセスシステム

  • 無機工業材料

  • 無機材料・物性

  • デバイス関連化学

 

研究経歴 【 表示 / 非表示

  • 溶融炭酸塩形燃料電池用次世代燃料電池材料

    ニューサンシャイン計画  

    研究期間:  - 

  • 電気化学エネルギー変換の擬似三次元界面設計

    JST戦略的創造研究推進制度(研究チーム型) (戦略的基礎研究推進事業:CREST)  

    研究期間:  - 

  • PEFC作動温度の高温化の材料と電極反応

    ニューサンシャイン計画  

    研究期間:  - 

  • プロトン伝導イオン性液体の電極界面挙動の解明

    科学研究費補助金  

    研究期間:  - 

  • アルカリ水電解用アノード

    その他の研究制度  

    研究期間: 2011年04月  -  継続中

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著書 【 表示 / 非表示

  • 有機ハイドライド・アンモニアの合成と利用プロセス

    光島重徳、長澤兼作 (担当: 単著 )

    シーエムシー出版  2021年04月 ISBN: 978-4-7813-1600-0

  • Metal Oxide-Based Nanostructured Electrocatalysts for Fuel Cells, Electrolyzers, and Metal-air Batteries

    Yoshiyuki Kuroda, Shigenori Mitsushima (担当: 共著 , 担当範囲: 4 - Oxygen evolution reaction (OER) at nanostructured metal oxide electrocatalysts in water electrolyzers )

    Elsevier  2021年01月 ISBN: 978-0-12-818496-7

  • 水素エネルギーの事典

    光島重徳 外 (担当: 分担執筆 )

    水素エネルギー協会 編  2019年03月 ISBN: 978-4-254-14106-1

  • Fuel Cells and Hydrogen

    Viktor Hacker, Shigenori Mitsushima (担当: 共著 )

    From Fundamentals to Applied Research  2018年07月

  • リスク共生学

    (担当: 分担執筆 )

    丸善出版  2018年06月

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学位論文 【 表示 / 非表示

  • 溶融炭酸塩型燃料電池の長寿命化に関する基礎研究

    光島重徳

      1998年12月

    学位論文(博士)   単著

     概要を見る

    横浜国立大学工学研究科 溶融炭酸塩形燃料電池の長寿命化を目的としてカソード材料の安定化、電極細孔構造の制御、腐食速度の評価を行い、個々の材料の最適化を図るとともに、これらの現象を練成した評価手法を確立し、燃料電池スタックとしての寿命予測を可能にした。

  • 溶融炭酸塩中における材料の劣化に関する研究

    光島重徳

      1989年03月

    学位論文(修士)   単著

     概要を見る

    横浜国立大学工学研究科 溶融炭酸塩形燃料電池用のカソード材料の安定性向上を目的とし、代表的なカソード材料である酸化ニッケルの溶解度の溶融炭酸塩の組成や温度に対する依存性ならびに代替材料であるニッケルフェライトの溶解度を測定し、その溶解メカニズムを明らかにした。

論文 【 表示 / 非表示

  • Catalytic activity of zirconia on zirconium for the oxygen evolution reaction in potassium hydroxide

    Koichi Matsuzawa, Akimitsu Ishihara, Ayaka Oishi, Shigenori Mitsushima, Ken-ichiro Ota

    Materials Science & Engineering B ( Elsevier )  267   115112-1 - 115112-6   2021年03月  [査読有り]

    共著

     概要を見る

    It has been reported that the Ni anode electrode used in alkaline water electrolysis (AWE) is degraded when the fluctuating electricity produced by renewable energy (wind and solar power) systems is used. To develop alternative materials, we focused on zirconium oxide because of its high chemical stability, and investigated its catalytic activity for the oxygen evolution reaction (OER) on zirconium oxides on a zirconium plate fabricated by both air oxidation (ZrO2/Zr) and arc-plasma deposition (ZrO2/Zr_APD). From cross-sectional observations and electrochemical results, the mixed tetragonal and monoclinic structure of ZrO2 was related to its catalytic activity for the OER. ZrO2/Zr_APD showed obviously a higher activity than ZrO2/Zr. The reason for this is that the particles are better dispersed in ZrO2/Zr_APD than in ZrO2/Zr, so the electrochemical surface area of ZrO2/ Zr_APD seems to be larger than that of ZrO2/Zr. 1.

    DOI

  • Control of surface area and conductivity of niobium-added titanium oxides as durable supports for cathode of polymer electrolyte fuel cells

    Yongbing Ma, Takaaki Nagai, Yuta Inoue, Kaoru Ikegami, Yoshiyuki Kuroda, Koichi Matsuzawa, Teko W. … 全著者表示

    Materials and Design journal ( Elsevier )  203   109623-1 - 109632-10   2021年03月  [査読有り]

    共著

     概要を見る

    Niobium-added titaniumoxide is a promising candidate as a substitute carbon support for cathodes ofPEFCs. Nb- added TiO2 can act as a support for platinum nanoparticles to enhance the oxygen reduction reaction (ORR) ac- tivity and durability under acidic conditions. Nb-added TiO2 supports with the desired surface area (10–130 m2 g−1) and conductivity (10−7–10−2 Scm−1) were prepared by changing the amount of Nb and the heat treatment conditions. First, we conducted a systematic investigation with changes in theamount ofniobium addition, heat-treatment temperature, and time under a pure hydrogen atmosphere to reveal the physicochem- ical factors that govern the surface area and conductivity. Finally, we successfully proposed a procedure to pre- pare highly durable Nb-added TiO2 supports with the desired surface area and conductivity by controlling the amount of niobium addition, heat-treatment temperature, and time under hydrogen. The charges of the double layer were almost unchanged after 5000 cycles of an accelerated durability test (ADT).

    DOI

  • Practical and Reliable Methanol Concentration Sensor for Direct Methanol Fuel Cells

    ANDOH Shinsuke, FUJITA Akira, MIITSU Takeshi, KURODA Yoshiyuki, MITSUSHIMA Shigenori

    Electrochemistry ( 公益社団法人 電気化学会 )    2021年02月  [査読有り]

    共著

     概要を見る

    An electrochemical methanol concentration sensor with practicality and reliability has been developed to apply for a direct methanol fuel cell (DMFC) system. The methanol concentration can be estimated simply by the original algorithm based on the Arrhenius law and diffusion limiting current, even though the complex oxidation current characteristics for the methanol concentration and temperature. The oxidation current of methanol shows linearity against the methanol concentration up to 10 wt% (15 mgPt cm<sup>−2</sup> at anode) with quick response. The sensor also has a high durability for 6500 h in the simulated DMFC operating temperature.

    DOI CiNii

  • A New Accelerated Durability Test Protocol for Water Oxidation Electrocatalysts of Renewable Energy Powered Alkaline Water Electrolyzers

    Abdel Haleem Ashraf, Nagasawa Kensaku, Kuroda Yoshiyuki, Nishiki Yoshinori, Zaenal Awaludin, Mitsus … 全著者表示

    ELECTROCHEMISTRY ( 公益社団法人 電気化学会 )  89 ( 2 ) 186 - 191   2021年01月  [査読有り]

    共著

     概要を見る

    <p>For electrocatalysts of oxygen evolution reaction (OER), a new accelerated durability test (ADT) protocol is presented. The protocol is designed to closely mimic the fluctuations of renewable energies. The unit cycle of the current ADT protocol represents the "ON/OFF" operation mode. In the "ON" step, the electrolyzer operates under a DC current of 0.6 A cm<sup>−2</sup>. In the "OFF" step, the electrocatalyst is subjected to a constant potential that is clearly more cathodic than its OER onset potential (namely, 0.3, 0.5, and 0.7 V vs. RHE) for 10 or 60 s. The transition from the "ON" state to the "OFF" state occurs through a cathodic linear sweep voltammetry of a fast sweep rate to mimic the sudden changes in the renewable power. A NiCoO<i><sub>x</sub></i>/Ni-mesh electrode was used as a case study. The electrode showed remarkable durability under continuous operation (<i>i</i> = 0.6 A cm<sup>−2</sup>) for about 900 hours. However, it did suffer severe degradation after a certain number of ADT cycles, and the rate of degradation mainly depends on the potential value and the duration of the "OFF" step. Interestingly, the inclusion of the 10-sec open-circuit potential step after the "ON" step clearly mitigates the impact of energy fluctuations on the durability of OER electrocatalysts.</p>

    Web of Science DOI CiNii

  • The Effect of Cation Mixing in LiNiO2 toward the Oxygen Evolution Reaction

    Ren Yadan, Yamaguchi Ryusei, Uchiyama Tomoki, Orikasa Yuki, Watanabe Toshiki, Yamamoto Kentaro, Mat … 全著者表示

    CHEMELECTROCHEM ( Wiley )  8 ( 1 ) 70 - 76   2021年01月  [査読有り]

    共著

    Web of Science DOI

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総説・解説記事 【 表示 / 非表示

  • 水電解による水素製造の現状と展望

    光島 重徳、藤田 礁

    電気化学および工業物理化学 ( 電気化学会 )  85 ( 1 ) 28 - 33   2016年12月  [依頼有り]

    総説・解説(大学・研究所紀要)   共著

    DOI

  • 固体高分子電解質(SPE)電解技術を応用した有機ハイドライド電解合成

    光島 重徳、長澤 兼作

    触媒 ( 触媒学会 )  58 ( 6 ) 346 - 350   2016年06月  [依頼有り]

    総説・解説(学術雑誌)   共著

  • 水電解技術の現状と課題

    光島 重徳、松澤 幸一

    水素エネルギーシステム ( 水素エネルギー協会 )  36 ( 1 ) 11 - 16   2011年01月  [依頼有り]

    総説・解説(学術雑誌)   共著

  • 電気化学:測定と解析のてびき 電解関連分野での応用-工業電解

    電気化学   75 ( 12 ) 992 - 996   2007年12月

    総説・解説(学術雑誌)   単著

  • プロトン伝導性常温溶融塩の燃料電池への応用

    工藤憲治, 太田健一郎

    燃料電池   4 ( 1 ) 34 - 38   2004年07月

    総説・解説(その他)   共著

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工業所有権 【 表示 / 非表示

  • 電解用電極及びその製造方法

    特願 特願2020-505004  特開 WO2019/172160 

    光島 重徳,黒田 義之,永島 郁男,谷口 達也,錦 善則,加藤 昭博,ジャエナル アワルディン,辻井 文哉,中井 貴章

  • 金属多孔体

    特願 特願2020-502040  特開 WO2019/163256 

    奥野 一樹,東野 孝浩,俵山 博匡,真嶋 正利,増村 春輝,黒田 義之,光島 重徳

  • アルカリ水電解用電極の評価方法、アルカリ水電解用電極の製造方法、及びアルカリ水電解用電極

    特願 特願2018-216489  特開 特開2019-143235 

    新納 英明,光島 重徳,黒田 義之,藤井 雄一

  • 酸化物分散金属多孔体、電解用電極および水素製造装置

    特願 特願2019-514491  特開 WO2018/199025 

    奥野 一樹,真嶋 正利,東野 孝浩,俵山 博匡,光島 重徳

  • 電極用担体材料及びその製造方法、電極材料、電極、並びに固体高分子形燃料電池

    特願 特願2017-201181  特開 特開2019-075305 

    石原 顕光,馬 永炳,光島 重徳,松澤 幸一,黒田 義之

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学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • 平成31年度電気化学会論文賞

    2019年03月28日   電気化学会   Dependence of the Reverse Current on the Surface of Electrode Placed on a Bipolar Plate in an Alkaline Water Electrolyzer  

    受賞者:  内野 陽介、小林 貴之、長谷 川 伸司、永島 郁男、砂田 良 雄、真鍋 明義、錦 善則、光島 重徳

     概要を見る

    電気化学会H31年度論文賞 内野 陽介、小林 貴之、長谷 川 伸司、永島 郁男、砂田 良 雄、真鍋 明義、錦 善則、光島 重徳(旭化成(株)、横浜国 大、川崎重工業 (株)、ティッセンク ルップ・ウーデ・クロリ ンエンジニアズ、デノ ラ・ペルメレック)

  • 平成26年度業績賞

    2014年11月   電気化学会電解科学技術委員会  

    受賞者:  光島重徳

  • 平成25年度溶融塩賞

    2014年01月   電気化学会溶融塩委員会  

    受賞者:  光島重徳

  • 平成21年度電気化学会論文賞

    2009年03月   電気化学会  

    受賞者:  多田、青木、光島

  • 平成18年度電気化学会論文賞

    2006年04月   電気化学会  

    受賞者:  工藤、光島ほか

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その他競争的資金獲得・外部資金受入状況 【 表示 / 非表示

  • アルカリ水電解及び固体高分子形水電解の高度化

    提供機関:  NEDO  水素利用等先導研究開発事業/水電解水素製造技術高度化のための基盤技術研究開発

    研究期間: 2018年07月  -  継続中 

  • 有機ハイドライド電解合成用電極触媒の研究開発

    提供機関:  新エネルギー・産業技術総合開発機構  エネルギー・環境新技術先導プログラム

    研究期間: 2017年05月  -  2018年02月  代表者:  光島重徳

  • <エネルギーキャリア・チーム>有機ハイドライド

    提供機関:  科学技術振興機構  戦略的創造研究推進事業 先端的低炭素化技術開発(ALCA) 特別重点技術領域

    研究期間: 2013年07月  -  2014年06月  代表者:  光島重徳

研究発表 【 表示 / 非表示

  • PEFC用 Nbドープ TiOxカソード触媒のナノ粒子化と電子伝導パス形成による半導体特性への影響検討

    足立 吉徳、永井 崇昭、大城 善郎、黒田 義之、松澤 幸一、今西 哲士、原 賢二、光島 重徳、石原顕光

    第40回水素エネルギー協会大会  (Web)  2020年12月02日  

  • トルエン直接電解水素化カソード触媒層におけるマクロ構造の改善

    杉田雄也、長澤兼作、黒田義之、光島重徳

    第40回水素エネルギー協会大会  (東京)  2020年12月02日  

  • Ca-Mn系四重極ペロブスカイト型酸化物の局所構造と酸素発生触媒特性

    柏原 浩大、内山 智貴、任 亜丹、山岸 弘奈、折笠 有基、渡邊 稔樹、山本 健太郎、松永 利之、光島重徳、内本 喜晴

    第44回電解技術討論会-ソーダ工業技術討論会-  (Web)  2020年11月30日  

  • ハイブリッドナノシートからなるアルカリ水電解アノード用自己修復触媒の高活性化

    高津正平、谷口達也、大石 彩加、永島 郁男、猪股 昭彦、錦 善則、Zaenal Awaludin、中井 貴章、加藤 昭博、光島 重徳、黒田 義之

    第44回電解技術討論会-ソーダ工業技術討論会-  (Web)  2020年11月30日  

  • 触媒締結構造を持つ強制フローセルによる粉末触媒の酸素発生能評価法

    松浦一生、長澤兼作、黒田義之、光島重徳

    第44回電解技術討論会-ソーダ工業技術討論会-  (Web)  2020年11月30日  

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担当授業科目(学内) 【 表示 / 非表示

  • 大学院理工学府  エネルギー先端創生実習F

  • 大学院理工学府  エネルギー先端創生実習S

  • 大学院理工学府  創エネルギー工学技術創生実習F

  • 大学院理工学府  創エネルギー工学技術創生実習S

  • 大学院理工学府  創エネルギー解析実習F

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その他教育活動及び特記事項 【 表示 / 非表示

  • 2021年03月
     
     
    電気化学会第 88回大会「優秀学生講演賞」:円城寺勇斗   (学生の学会賞等の受賞実績)

     概要を見る

    2021年 3月 22日~ 24日にオンラインで開催された 2021年電気化学会第 88回大会(主催:公益社団法人 電気化学会)において、理工学部 4年光島・黒田研究室の円城寺勇斗さん(指導教員:光島重徳 教授、IAS—ACERC 長澤 IAS准教授との連名)が優秀学生講演賞を受賞しました。 受賞年月:2021(R3)年3月24日  受賞対象となった発表題目は「逆電流を考慮した加速劣化試験を用いたアルカリ水電解における酸素発生用電極の劣化評価」です。本研究は、再生可能電力を用いて低コストかつ大規模な水素製造が可能であるアルカリ水電解の電極材料開発法の基礎となる成果です。 https://www.ynu.ac.jp/hus/engk2/26241/detail.html

  • 2021年03月
     
     
    電気化学会第 88回大会「優秀学生講演賞」:石田泰基   (学生の学会賞等の受賞実績)

     概要を見る

    2021年 3月 22日~24日にオンラインで開催された電気化学会第 88回大会(主催:公益社団法人 電気化学会)において、理工学部 4年光島・黒田研究室の石田泰基さん(指導教員:光島重徳 教授、 IAS-ACERC 長澤兼作 IAS准教授との連名)が優秀学生講演賞を受賞しました。 受賞年月:2021(R3)年3月24日  受賞対象となった発表題目は「固体高分子形水電解の分極分離法によるアノード多孔質移動層の評価」です。この発表では、再生可能電力を用いて、コンパクトな電解槽で水素製造できる固体高分子形水電解の低コスト化、コンパクト化のための新たな部材の評価技術を示しました。 https://www.ynu.ac.jp/hus/engk2/26240/detail.html

  • 2021年03月
     
     
    電気化学会第 88回大会「優秀学生講演賞」:大井翔太   (学生の学会賞等の受賞実績)

     概要を見る

    2021年 3月 22日~ 24日にオンラインで開催された 2021年電気化学会第 88回大会(主催:公益社団法人 電気化学会)において、理工学部 4年光島・黒田研究室の大井翔太さん(指導教員:光島重徳 教授、 IAS—ACERC 長澤 IAS准教授との連名)が優秀学生講演賞を受賞しました。 受賞年月:2021(R3)年3月24日  受賞対象となった発表題目は「トルエン直接電解水素化電解槽における随伴水の制御」です。本研究は、再生可能電力を水電解水素製造する場合の約 1/500の体積で貯蔵・輸送するための電解槽の副反応を抑制する基礎技術となるものです。 https://www.ynu.ac.jp/hus/engk2/26239/detail.html

  • 2020年12月
     
     
    第40回水素エネルギー協会大会「学生優秀発表(講演)賞」:杉田雄也   (学生の学会賞等の受賞実績)

     概要を見る

    2020年 12月 2日~ 3日にハイブリッド方式で開催された第 40回水素エネルギー協会大会(主催:一般社団法人 水素エネルギー協会、オンライン:2020合同WEB討論会 2020年 11月 26~ 12月 3日)において、大学院理工学府 博士課程前期1年の杉田雄也さん(指導教員:光島重徳 教授、IASグリーン水素研究ラボ 長澤兼作 IAS准教授らとの共同研究)が学生優秀発表(講演)賞を受賞しました。 受賞年月:2020(R2)年12月3日  受賞対象となった発表題目は「トルエン直接電解水素化カソード触媒層におけるマクロ構造の改善」です。この発表では、水素エネルギーキャリアとして期待される有機ケミカルハイドライドの直接電解水素化法において、カソード触媒層をストライプ構造にすることで副反応を大幅に抑制して電流効率が向上することを示しました。 https://www.ynu.ac.jp/hus/engk2/25732/detail.html

  • 2019年10月
     
     
    Z01 Student Poster Award(236th ECS Meeting, Atlanta, GA, USA):Junpei Koike   (学生の学会賞等の受賞実績)

     概要を見る

    受賞者:小池純平(横浜国立大学大学院理工学府化学・生命系理工学専攻受賞者:小池純平(横浜国立大学理工学府 化学・生命系理工学専攻 博士課程前期2年 光島研究室) 授与機関:米国電気化学会 受賞題目:「 The Effect of Flow Field Property in Toluene Direct Electro-Hydrogenation Electrolyzer 」 受賞日:2019年10月13日~17日 https://www.ynu.ac.jp/hus/engk2/23025/detail.html

 

学外審議会・委員会等 【 表示 / 非表示

  • 電気化学会

    2019年04月
    -
    2021年03月

    学協会   理事・会計理事

  • 水素エネルギー協会

    2018年04月
    -
    継続中

    学協会   業務執行副会長

  • Electrocatalysis

    2018年01月
    -
    継続中

    学協会  

  • 埼玉県 水素エネルギー普及推進協議会

    2017年12月
     
     

    その他   会長

  • あおもりCO₂フリー水素検討会

    2016年08月
    -
    2018年03月

    その他   会長

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社会活動(公開講座等) 【 表示 / 非表示

  • 光島重徳「市内CO2排出削減が日本全体に役に立つ」 川崎区で「水素戦略」シンポジウム

    川崎臨海部水素ネットワーク協議会  「水素戦略」シンポジウムを開催後(川崎区 2020年2月19日)東京新聞に掲載(2020年2月20日) 

    2020年02月
     
     

  • エネルギー・環境問題と水素・燃料電池技術の現状

    工学研究院  (横浜国立大学) 

    2007年06月
     
     

     概要を見る

    エネルギー・環境問題を克服し、持続成長可能な社会を築くためには地球規模の視点での問題提起とナノレベルの技術開発が欠かせません。本講座では、来るべき水素社会の本質と新エネルギーの開発、燃料電池の現状技術