著書 【 表示 ／ 非表示 】

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• Next Generation Batteries -Realization of High Energy Density Rechargeable Batteries-

  Kiyoshi Kanamura（編集）, Kazujde Ueno (担当： 分担執筆 , 担当範囲: Fundamental Properties and Solubility Toward Cathode Active Materials )

  Springer Singapore  2021年03月 ISBN: 978-981-336-667-1

• ポーラスカーボン材料の合成と応用

  西山憲和, 田中俊輔, 豊田昌宏, 生越友樹, 山岸忠明, 瀬戸山徳彦, 朴元永, 兪承根, 加藤秀実, 森武士, 岩村振一郎, 向井紳, 川島英久, 木島正志, 宮嶋尚哉, 堀河俊英, 大久保貴広, 秋山穣慈, 関建司, 吉宗美紀, 喜多英敏, 立花直樹, 白石壮志, 畠山義清, 加登裕也, 丸山純, 上野和英, 稲垣怜史, 渡邉正義, 瓜田千春, 瓜田幸幾, 森口勇 (担当： 共著 )

  シーエムシー出版  2019年10月 ISBN: 978-4-7813-1441-9

• Ionic liquid devices, chapter 14 design and new energy application of ionic liquids

  Shiro Seki, Shimpei Ono, Nobuyuki Serizawa, Yasuhiro Umebayashi, Seiji Tsuzuki, Kazuhide Ueno and Masayoshi Watanabe (担当： 共著 )

  Royal Society of Chemistry  2017年09月 ISBN: 9781788011815

• イオン液体研究最前線と社会実装, 9章　ナノ粒子を用いたイオン液体の材料化

  上野和英，渡邉正義 (担当： 分担執筆 , 担当範囲: 第9章　ナノ粒子を用いたイオン液体の材料化について分担執筆。 )

  シーエムシー出版  2016年12月 ISBN: 9784781312279

  　概要を見る

  イオン液体の基礎科学、物質・材料設計から応用分野としてこれまでの合成、分離、電池、バイオ関連分野への応用、さらには最近の新しいイオン液体の応用例まで最新の研究成果を紹介する書籍である。

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• Electrochemical Aspects of Ionic Liquids 2nd edition, Chapter 2 Physical chemistry of ionic liquids, inorganic and organic, protic and aprotic

  C. Austen Angell, Xu Wu, Masahiro Yoshizawa, Akitoshi Hayashi, Jean-Philippe Belieres, Pierre Lucas, Marcelo Videa, Zuofeng Zhao, Kazuhide Ueno, Younes Ansari, Jeffery Thomson, Dominic Gervasio (担当： 分担執筆 )

  John Wiley & Sons, Inc.  2010年03月

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学位論文 【 表示 ／ 非表示 】

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• コロイド微粒子の自己集合を利用した機能性ソフトマテリアルに関する研究

  上野　和英

    2009年03月

  学位論文（博士）   単著

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  横浜国立大学大学院工学府機能発現工学専攻 本研究は、コロイド粒子の自己集合を利用した機能性ソフトマテリアルに関する基礎的知見を得ること、さらに様々な機能を有する新規ソフトマテリアルの創製法を提案することを目的とした。すなわち、(i) イオン液体(IL)を媒体としたコロイド分散系、(ii) コロイド結晶を鋳型に用いて作製した多孔性の高分子電解質ゲルについて検討した。 (i)ではまず、IL中における粒子間の相互作用に着目し、コロイド分散安定性について研究した。続いて、上記の知見を基にソフトマテリアルの創製を試みた。IL中で凝集するコロイド及び高分子修飾して安定化させたコロイド、どちらを用いてもある一定以上の粒子濃度でILを擬固体化できることを見出し、それらが新たな固体電解質材料、レオロジー材料、光学材料として有用な性質を示すことを明らかにした。以上より、イオン液体－コロイド分散系を用いた新しいソフトマテリアルの提案を行うとともに、イオン液中におけるコロイド粒子間の相互作用についても新しい知見を得た。 (ii)では、高分子電解質ゲルを刺激応答性材料として用い、構造色を変化させるマルチカラーエレクトロクロミック材料の構築を目指した。有機溶媒中でも解離可能なイオン基を有する高分子電解質ゲルを設計し、電場下における固定電荷およびその対イオンに対する電気泳動、電気浸透効果によってゲルを異方的に変形させることで構造色を制御することを試みた。ゲルは厚み方向のみの変形を示し、電気的な刺激のみで構造色を制御することが可能であった。

• 構造色を変化させるエレクトロクロミックゲルの創製

  上野　和英

    2006年03月

  学位論文（修士）   単著

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  横浜国立大学大学院工学府機能発現工学専攻 本研究では、鋳型重合法を用いることで高分子ゲル内に精密に制御されたナノ規則構造を刷り込むことを試みた。具体的には、単分散シリカ微粒子の自己集積によって得られるコロイド結晶を鋳型に用いて、温度、pH、イオン強度に応答する感温性側鎖とイオン基側鎖を有する3種類のゲルを合成した。得られたゲルはゲル内の規則構造を反映した構造色を示し、その刺激応答性の光学特性変化を利用し電気的な刺激によってその構造色を制御することに成功した。既存のエレクトロクロミック材料とは異なり、本系は構造色を変化させることから単一材料でのマルチカラー化を実現できた。

論文 【 表示 ／ 非表示 】

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• Highly Concentrated NaN(SO₂F)₂/3-Methylsulfolane Electrolyte Solution Showing High Na-Ion Transference Number under Anion-Blocking Conditions

  TATARA Ryoichi, OKAMOTO Yukihiro, UGATA Yosuke, UENO Kazuhide, WATANABE Masayoshi, DOKKO Kaoru

  Electrochemistry ( 公益社団法人　電気化学会 )    2021年09月  [査読有り]

  共著

  　概要を見る

  <p>The performance of a sodium-ion (Na) battery is significantly influenced by its electrolyte characteristics. In particular, the transport properties of the electrolyte have considerable effects on the discharge rate capability. During discharging of a Na battery at high current densities, a concentration gradient of Na salt develops because both cations and anions are mobile in the liquid electrolyte. Concentration polarization can be suppressed by increasing the Na⁺ transference number (<i>t</i>_Na+) of the electrolyte. This study demonstrates that highly concentrated NaN(SO₂F)₂ dissolved in 3-methylsulfolane (MSL) exhibits a high <i>t</i>_Na+ value of >0.6 under anion-blocking conditions. Raman spectroscopy revealed that Na⁺ ions formed complexes with MSL and anions in the electrolyte. Na⁺ ions exchange ligands dynamically and move faster than the ligands, resulting in a high <i>t</i>_Na+. The high <i>t</i>_Na+ enables a high-rate discharge of the Na battery, despite the low ionic conductivity of the highly concentrated electrolyte.</p>

  DOI CiNii

• Design of Polymer Network and Li+ Solvation Enables Thermally and Oxidatively Stable, Mechanically Reliable, and Highly Conductive Polymer Gel Electrolyte for Lithium Batteries

  Kei Hashimoto, Ryoichi Tatara, Kazuhide Ueno, Kaoru Dokko, Masayoshi Watanabe

  Journal of The Electrochemical Society   168 ( 9 )   2021年09月  [査読有り]

  共著

  DOI

• Solvate electrolytes for Li and Na batteries: structures, transport properties, and electrochemistry

  Yosuke Ugata, Keisuke Shigenobu, Ryoichi Tatara, Kazuhide Ueno, Masayoshi Watanabe, Kaoru Dokko

  Physical chemistry chemical physics     2021年09月  [査読有り]

  単著

  DOI

• Electrochemical Properties of Poly(vinylidene fluoride-<i>co</i>-hexafluoropropylene) Gel Electrolytes with High-Concentration Li Salt/Sulfolane for Lithium Batteries

  OCK Ji-young, FUJISHIRO Miki, UENO Kazuhide, WATANABE Masayoshi, DOKKO Kaoru

  Electrochemistry ( 公益社団法人　電気化学会 )    2021年08月  [査読有り]

  共著

  　概要を見る

  <p>Combining highly concentrated electrolytes with a polymer network is a valid approach to simultaneously achieve fast Li⁺ ion transport, high thermal stability, and a wide electrochemical window in a quasi-solid-state form. In this work, flexible gel electrolytes comprising commercially available poly(vinylidene fluoride-<i>co</i>-hexafluoropropylene) (PVDF–HFP) and highly concentrated electrolytes of Li salts/sulfolane (SL) were prepared by a simple solution casting method. The anionic effects of the gel electrolytes on the Li-ion conductivity and charge transfer kinetics at the gel/electrode interface were investigated. The SL-based gel electrolyte with lithium bis(fluorosulfonyl)amide (LiFSA) showed an ionic conductivity of 0.7 mS cm⁻¹ and a high Li transference number (>0.5) at 30 °C. The charge transfer resistance in a [Li/gel/LiCoO₂] cell with LiFSA was lower than that of the cells with lithium bis(trifluoromethanesulfonyl)amide (LiTFSA) or LiBF₄, indicating faster interfacial charge transfer kinetics in the gel electrolyte with FSA. The Li/LiCoO₂ cell with the LiFSA/SL gel electrolyte exhibited a higher capacity than that of the cells with the LiTFSA/SL and LiBF₄/SL gel electrolytes. Hence, rationally designed gel electrolytes containing highly concentrated SL-based electrolytes enable the high rate performance of Li batteries.</p>

  DOI CiNii

• Rate Performance of LiCoO₂ Half-cells Using Highly Concentrated Lithium Bis(fluorosulfonyl)amide Electrolytes and Their Relevance to Transport Properties

  KONDOU Shinji, DOKKO Kaoru, WATANABE Masayoshi, UENO Kazuhide

  Electrochemistry ( 公益社団法人　電気化学会 )  89 ( 4 ) 389 - 394   2021年07月  [査読有り]

  共著

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  <p>For the rapid charge-discharge performance of Li-ion batteries (LIBs), ionic conductivity (<i>σ</i>) and Li ion transference number (<i>t</i>₊) are important parameters of electrolytes. Electrolytes with high <i>t</i>₊ alleviate the concentration polarization upon fast charge-discharge, and prevent the diffusion-limited mass transfer of Li⁺ ions. Recent studies have suggested that certain highly concentrated electrolytes exhibit better rate performances than conventional organic electrolytes despite their lower <i>σ</i>. However, the relationship between the transport properties (<i>t</i>₊ and <i>σ</i>) of highly concentrated electrolytes and the enhanced rate performance of LIBs is yet to be elucidated. To evaluate the rate performance of LIBs with highly concentrated electrolytes in terms of transport properties, we investigated the discharge rate capability of LiCoO₂ (LCO) half-cells using highly concentrated lithium bis(fluorosulfonyl)amide (Li[FSA]) electrolyte in γ-butyrolactone (GBL), acetonitrile (AN), dimethyl carbonate (DMC), and 1,2-dimethoxyethane (DME) solvents. There was a remarkable solvent dependence of <i>t</i>₊, and the highest <i>t</i>_Li⁺^current of 0.67 was observed for GBL-based electrolyte measured using the very-low-frequency impedance spectroscopy (VLF–IS) method. The LCO half-cell with GBL-based electrolyte delivered higher discharge capacities than the cells with DMC- and DME-based electrolytes at high current densities. The improved rate performance in GBL-based electrolytes was attributable to enhanced Li⁺ ion mass transfer derived from the high <i>t</i>_Li⁺^current. We demonstrated the importance of <i>t</i>_Li⁺^current on the rate capability of LCO half-cells with highly concentrated electrolytes for high-rate battery performance.</p>

  DOI CiNii

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総説・解説記事 【 表示 ／ 非表示 】

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• リチウム硫黄電池用電解液

  上野 和英, 獨古 薫, 渡邉 正義

  電気化学   87 ( Autumn ) 195 - 199   2019年10月

  総説・解説（大学・研究所紀要）   共著

  DOI

• リチウム‐硫黄電池

  上野和英、渡邉正義

  金属 ( アグネ技術センター )  88 ( 4 ) 19 - 24   2018年04月  [依頼有り]

  総説・解説（商業誌）   共著

• コロイド分散媒体としてのイオン液体

  上野和英，渡邉正義

  電気化学および工業物理化学   80 ( 8 ) 596 - 601   2012年  [査読有り]  [依頼有り]

  総説・解説（学術雑誌）   共著

  DOI CiNii

• イオン液体中のコロイド分散安定性

  上野和英，渡邉正義

  Colloid and Interface Communication   35 ( 3 ) 9 - 11   2010年  [査読有り]  [依頼有り]

  総説・解説（大学・研究所紀要）   共著

• Soft is strong

  C. Austen Angell, Kazuhide Ueno

  Nature   462   45 - 46   2009年11月  [査読有り]  [依頼有り]

  総説・解説（大学・研究所紀要）   共著

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工業所有権 【 表示 ／ 非表示 】

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• リチウム硫黄電池、および、リチウム硫黄電池の製造方法

  特願 2019-034605　 

  渡邉正義、猿渡　彩、玉手亮多、上野和英、獨古　薫

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  特願2019-034605　（2019/2/27出願）、「リチウム硫黄電池、および、リチウム硫黄電池の製造方法」　渡邉正義、猿渡　彩、玉手亮多、上野和英、獨古　薫

• LITHIUM-SULFUR BATTERY(EN),BATTERIE AU LITHIUM-SOUFRE(FR),リチウム硫黄電池(JA)

  特願 PCT/JP2018/032618   特開 WO/2019/049826 

  渡邉　正義、獨古　薫、仲西　梓、渡部　大樹、上野　和英、松前　義治、柳　逸人

学術関係受賞 【 表示 ／ 非表示 】

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• 文部科学大臣表彰　若手科学者賞

  2020年04月14日   文部科学省   ソフトマテリアルのイオン輸送特性と電池応用に関する研究  

  受賞者：  上野 和英

• 優秀学生発表賞

  2020年03月19日   公益社団法人 電気化学会　溶融塩委員会　電気化学会第87回大会   溶媒和イオン液体及び高濃度電解液におけるLiイオン輸送特性支配因子  

  受賞者：  重信圭佑

• 優秀学生発表賞

  2020年03月19日   公益社団法人 電気化学会　電池技術委員会　電気化学会第87回大会   硫黄種難溶性電解液の設計とリチウム硫黄電池への適用  

  受賞者：  芳賀翔平

• 電気化学会論文賞

  2020年03月18日   電気化学会   Effects of Sulfur Loading, Cathode Porosity, and Electrolyte Amount on Li-S Battery Performance with Solvate Ionic Liquid Electrolyte  

  受賞者：  松前 義治、小畑 健造、安藤 歩未、柳 逸人、亀井 優太郎、上野 和英、獨古 薫、渡邉 正義

• 優秀ポスター賞

  2019年11月01日   高分子学会 関東支部 神奈川地区　第3回神奈川地区講演会   液体金属とイオン液体を用いた電子/イオン伝導性ゲルの調製と特性  

  受賞者：  浅田珠里

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

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• 第44回講演会・夏の学校,

  上野　和英  [招待有り]

  溶融リチウム塩錯体電解液の溶媒和構造とリチウムイオン輸送特性  2019年08月05日   日本化学会 電気化学ディビジョン 化学電池材料研究会

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  K. Ueno, K. Dokko, M. Watanabe, “Solvation structure and Li ion transport in molten Li salt solvate electrolytes” ACS Spring 2019 National Meeting & Exposition, Division of Physical Chemistry, Structure & Dynamics of Electrolytes: From the Bulk to Interfaces, PHYS 324, Apl. 3, 2019 (invited)

• 酸化還元特性を有するリチウム溶媒和イオン液体の創製

  上野 和英  [招待有り]

  第49回セミコンファレンス, 第31回東北若手の会  2018年11月25日  

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  上野 和英 “酸化還元特性を有するリチウム溶媒和イオン液体の創製” , 第49回セミコンファレンス, 第31回東北若手の会, 2018年11月25日 (招待講演) http://tohoku.electrochem.jp/semicon2018.pdf

• 常温溶融錯体のイオン液体への分類とエネルギー貯蔵デバイスへの応⽤

  上野和英  [招待有り]

  日本分析化学会第67年会　溶液反応化学研究懇談会  (東北大学)  2018年09月12日   日本分析化学会

• イオン液体中におけるコロイド粒子の自己集合によるソフトマテリアル

  上野和英

  高分子学会中国四国支部若手研究会  (ホテルかめ福)  2017年11月21日   高分子学会

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  依頼講演

• リチウム溶媒和イオン液体電解質の開発とその電池適用

  上野和英，獨古薫，渡邉正義

  クリーンエネルギー材料技術フォーラム  (神奈川県立産業技術総合研究所)  2017年11月09日   産技総研/横浜国立大学グリーンマテリアルイノベーション(GMI)研究拠点

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  依頼講演

担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】

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その他教育活動及び特記事項 【 表示 ／ 非表示 】

その他教育活動及び特記事項 【 表示 ／ 非表示 】

• 2019年09月

  　

  　

  最優秀ポスター賞   (学生の学会賞等の受賞実績)

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  受賞者：芳賀翔平（横浜国立大学大学院理工学府 博士課程前期1年） 指導教員：上野和英 准教授 受賞論文：「硫黄種難溶性電解液の設計とリチウム硫黄電池への適用」 授与機関：電気化学会 関東支部 （第37回 夏の学校） 受賞日：2019年9月11日

• 2019年06月

  　

  　

  優秀ポスター賞   (学生の学会賞等の受賞実績)

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  受賞者：村田祥樹（横浜国立大学大学院 理工学府博士課程前期2年） 指導教員：上野和英 准教授 受賞論文：「高濃度電解液を用いたリチウムイオン伝導性ゲル電解質のイオン輸送特性」 授与機関：高分子学会 関東支部 神奈川地区代表幹事（高分子学会関東支部　第2回神奈川地区講演会） 受賞日：2019(R1)年6月28日

• 2019年05月

  　

  　

  Green Energy & Environment Poster Prize (COIL-8)   (学生の学会賞等の受賞実績)

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  受賞者：H. Mizuno（水野遙月）（横浜国立大学大学院理工学府 博士課程前期1年） 指導教員：上野和英 准教授 受賞論文：Effect of the flexibility of middle blocks on microstructures and ionic conductivity of ion gel prepared by ABA-type block copolymer 授与機関：The 8th International Congress on Ionic Liquids 受賞日：2019年5月15日

学外審議会・委員会等 【 表示 ／ 非表示 】

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• 公益社団法人　高分子学会

  2020年04月

  -

  継続中

  学協会   代議員

• 公益社団法人　高分子学会

  2019年04月

  -

  継続中

  学協会   関東支部　神奈川地区　幹事

• 公益社団法人 電気化学会

  2018年03月

  -

  2020年02月

  学協会   編集委員会委員