大阪大学 大学院工学研究科 環境・エネルギー工学専攻
環境エネルギー材料工学領域
Future Resource, Energy, and Eco materials

研究紹介

山中研究室では、環境や人にやさしい未来の資源・エネルギー材料の開発を目指し、光・音・熱・量子ビームによる材料の物性評価と解析を行っています。また材料科学的計算機シミュレーションとして、分子動力学計算、分子軌道計算、熱力学平衡計算平衡なども行っており、実験と計算の両面から新材料の開発に挑んでいます。

ここでは山中研究室が現在取り組んでいる研究の内容を簡単に説明します。研究の対象としている分野を大別すると以下のようになります。

熱電変換材料の開発

熱電素子の概観写真

固体の熱起電力(Seebeck 効果)を利用して、熱を電気に直接変換する材料を熱電変換材料といいます。熱電変換はCO2など廃棄物を出さないクリーンな発電であるため、希薄に分散した廃熱の回収技術として注目を集めています。山中研究室では金属からセラミックスまで、幅広く新規熱電材料の探索を行っています。

また先端的低炭素化技術開発(ALCA)に採択された課題である「ナノスケール構造制御による高効率バルクシリコン熱電材料の開発」の研究を、2011年10月より開始しています。詳細はHPを参照してください。

研究成果

下記リンクより、研究の詳細ページに移動します。

電気化学エネルギー変換材料の開発

酸化物ナノホールアレイ

現在、太陽電池、燃料電池、光触媒などの次世代エネルギー源について研究を行っています。特に山中研究室では、シリコンに変わる化合物系太陽電池材料、燃料電池用白金代替触媒、新規光触媒材料の探索を行っており、電気化学測定を通してその性能の評価なども行っています。

研究成果

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量子エネルギー材料の研究

ジルコニウム水素固溶体クラスター内の電荷密度分布

地球温暖化をこれ以上進行させないためには、原子力の技術が必要不可欠です。原子力発電は、化石燃料を燃焼させる火力発電とは異なり、発電時に全くCO2等の温暖化ガスを排出しません。山中研究室では、現行の軽水炉技術をさらに高度化させるとともに、次世代の原子力技術として期待されている高速炉技術を確立すべく、日々研究をすすめています。

研究成果

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