Updated on 2025/03/31
博士(工学) （ 2020.3 京都大学 ）
修士(工学) （ 2016.3 京都大学 ）
学士(工学) （ 2014.3 京都大学 ）
次世代二次電池に関する研究
The University of Illinois at Chicago Department of Physics Researcher
2019.4 - 2020.3
Country：United States
Kyoto University Graduate School, Division of Engineering Department of Energy and Hydrocarbon Chemistry
2016.4 - 2019.3
Country： Japan
Kyoto University Graduate School, Division of Engineering Department of Energy and Hydrocarbon Chemistry
2014.4 - 2016.3
Country： Japan
Kyoto University Faculty of Engineering Undergraduate School of Industrial Chemistry
2010.4 - 2014.3
Country： Japan
電池技術委員会 第66回電池討論会実行委員会 実行委員
2025.3 - 2025.11
Committee type：Academic society
電池技術委員会 第65回電池討論会実行委員会 実行委員
2024.3 - 2024.11
Committee type：Academic society
電気化学会 電気化学会第91回大会実行委員
2023.5 - 2024.3
Committee type：Academic society
電池技術委員会 第61回電池討論会実行委員会 実行委員
2020.11
Committee type：Academic society
Memory of Stay at Argonne National Laboratory and at the University of Illinois Chicago
KATAKURA Seiji
Denki Kagaku Vol. 92 ( 3 ) page： 286 - 288 2024.9
Analysis of the intermediate states of an electrode slurry by electronic conductivity measurements
Takeno Mitsuhiro, Katakura Seiji, Miyazaki Kohei, Abe Takeshi, Fukutsuka Tomokazu
Carbon Reports Vol. 2 ( 2 ) page： 91 - 96 2023.6
Zhang Shiwei, Nishi Naoya, Katakura Seiji, Sakka Tetsuo
PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS Vol. 23 ( 25 ) page： 13905 - 13917 2021.7
Relation between Mixing Processes and Properties of Lithium-ion Battery Electrode-slurry Open Access
TAKENO Mitsuhiro, KATAKURA Seiji, MIYAZAKI Kohei, ABE Takeshi, FUKUTSUKA Tomokazu
Electrochemistry Vol. 89 ( 6 ) page： 585 - 589 2021
Evolution and Reversible Polarity of Multilayering at the Ionic Liquid/Water Interface
Katakura Seiji, Amano Ken-ichi, Sakka Tetsuo, Bu Wei, Lin Binhua, Schlossman Mark L., Nishi Naoya
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY B Vol. 124 ( 29 ) page： 6412 - 6419 2020.7
Effect of Switching the Length of Alkyl Chains on Electric Double Layer Structure and Differential Capacitance at the Electrode Interface of Quaternary Ammonium-Based Ionic Liquids Studied Using Molecular Dynamics Simulation
Katakura Seiji, Nishi Naoya, Kobayashi Kazuya, Amano Ken-ichi, Sakka Tetsuo
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C Vol. 124 ( 14 ) page： 7873-7883 2020.4
An electric double layer structure and differential capacitance at the electrode interface of tributylmethylammonium bis(trifluoromethanesulfonyl)amide studied using a molecular dynamics simulation.
Katakura S, Nishi N, Kobayashi K, Amano KI, Sakka T
Physical chemistry chemical physics : PCCP Vol. 22 ( 9 ) page： 5198-5210 2020.3
Nishi Naoya, Uchiyashiki Junya, Ikeda Yoichi, Katakura Seiji, Oda Tatsuro, Hino Masahiro, Yamada Norifumi L.
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C Vol. 123 ( 14 ) page： 9223 - 9230 2019.4
Surface Structure of Quaternary Ammonium-Based Ionic Liquids Studied Using Molecular Dynamics Simulation: Effect of Switching the Length of Alkyl Chains
Katakura Seiji, Nishi Naoya, Kobayashi Kazuya, Amano Ken-ichi, Sakka Tetsuo
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C Vol. 123 ( 12 ) page： 7246-7258 2019.3
NISHI Naoya, KOJIMA Yasuro, KATAKURA Seiji, SAKKA Tetsuo
Electrochemistry Vol. 86 ( 2 ) page： 38 - 41 2018
A relationship between the force curve measured by atomic force microscopy in an ionic liquid and its density distribution on a substrate.
Amano KI, Yokota Y, Ichii T, Yoshida N, Nishi N, Katakura S, Imanishi A, Fukui KI, Sakka T
Physical chemistry chemical physics : PCCP Vol. 19 ( 45 ) page： 30504-30512 2017.11
Ionic conduction of sodium-ion conducting oxide-based composite electrolytes with a polymer additive.
Seiji Katakura, Keita Miyazu, and Tomokazu Fukutsuka
2025.3.17
Influence of electron conductivity of composite electrodes on the evaluation of ionic transport in pores by four-electrode method.
Seiji Katakura, Keisuke Takeuchi, and Tomokazu Fukutsuka
2025.3.17
硫化物型全固体リチウム二次電池黒鉛負極の高容量化に向けたシリコン添加の検討
榎本 達至・片倉 誠士・福塚 友和
第55回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会 2024.11.3 中部化学関係学協会支部連合協議会
ポリマー添加系ナトリウムイオン伝導性複合電解質の合成条件の検討
宮津 恵大・片倉 誠士・福塚 友和
第55回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会 2024.11.3 中部化学関係学協会支部連合協議会
多孔性電極内電解液イオン輸送のインピーダンス挙動に導電剤が与える影響
竹内 圭祐・鈴木 康平・片倉 誠士・福塚 友和
第55回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会 2024.11.2 中部化学関係学協会支部連合協議会
Preparation of LaF3-Based Composite Electrolytesfor Solid-State Fluoride Shuttle Batteries International conference
Seiji Katakura, Yuya Imaeda, Takeshi Abe, Tomokazu Fukutsuka
PRiME 2025 Meeting 2024.10.8 The Electrochemical Society
Evaluation of ion transport in ceramic-polymer composite electrolyte for all-solid-state sodium secondary batteries International conference
Seiji Katakura, Keita Miyazu, Yusuke Fujisaki, Tomokazu Fukutsuka
12th Asian Conference on Electrochemical Power Sources 2024.5.20
Evaluation of anode degradation behavior in S ulfide A ll solid state L ithium B attery by Raman spectroscopy
Kazuma Miura, Ren Agehara, Seiji Katakura, Daigo Nagayama, Koji Kawamoto, Tomokazu Fukutsuka
2024.3.14
Synthesis and ionic conductivity evaluation of fluoride-ion-conducting composite electrolytes
Yuya Imaeda, Seiji Katakura, Takeshi Abe, Tomokazu Fukutsuka
2024.3.16
Finite element analysis for ion transport in composite electrolyte for all-solid-state sodium battery
Seiji Katakura, Tomokazu Fukutsuka
The 64th Battery Symposium in Japan 2023.11.29
フッ化物イオン伝導性ポリマー電解質の合成と無機固体電解質との複合化
今枝佑哉，片倉誠士，安部武志，福塚友和
第54回中部化学関係学協会支部連合秋季大会 2023.11.11
有限要素法による全固体二次電池複合化電解質内イオン移動の三次元モデル解析
片倉 誠士、福塚 友和
第54回中部化学関係学協会支部連合秋季大会 2023.11.11
ラマン分光測定による硫化物全固体リチウム二次電池負極の劣化挙動の評価
三浦 和真、揚原 怜、片倉 誠士、長山 大悟、川本 浩二、福塚 友和
第54回中部化学関係学協会支部連合秋季大会 2023.11.11
Synthesis of fluoride-ion-conducting polymer electrolyte and ion conductive properties
Yuya Imaeda, Seiji Katakura, Takeshi Abe, Tomokazu Fukutsuka
2023.9.11
４電極式セルおよび対称セルを用いた多孔性電極内イオン輸送挙動の評価（３）
片倉誠士、鈴木康平、福塚友和
電気化学会第90回大会 2023.3.27
固体電解質フリー黒鉛合剤電極の電気化学特性
片倉誠士、佐野航輝、福塚友和
電気化学会第90回大会 2023.3.28
固体電解質／液体電解質界面のフッ化物イオン移動挙動(2)
片倉誠士、南部裕輝、福塚友和、安部武志
第63回電池討論会 2022.11.9
リチウムイオン電池合剤電極内のイオン伝導挙動評価に関する検討
鈴木康平、片倉誠士、福塚友和
第53回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会 2022.11.5
硫化物全固体リチウム二次電池負極内リチウムイオン移動の解析
佐野航輝、片倉誠士、福塚友和
第53回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会 2022.11.5
酸性条件の高濃度水系電解液中の黒鉛へのアニオン挿入反応
片倉誠士、山本巧巳、落合裕生、福塚友和
第53回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会 2022.11.5
Evaluation of ion transport phenomena in porous electrodes using four-electrode- and symmetric-cell (2)
Seiji Katakura, Kohei Suzuki, and Tomokazu Fukutsuka
2022.9.9
Evaluation of ion transport phenomena in porous electrodes using four-electrode- and symmetric-cell
Seiji Katakura, Kohei Suzuki, and Tomokazu Fukutsuka
2022.3.17
イオン液体の電気二重層構造 : 分子シミュレーションと実験による解析 Invited
片倉誠士
第135回黒鉛化合物研究会 2022.2.9 黒鉛化合物研究会
フッ化ランタン／液体電解質界面におけるフッ化物イオン移動
南部 裕輝・片倉 誠士・嶺重 温・安部 武志・福塚 友和
第52回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会 2021.10.30 中部化学関係学協会支部連合協議会
ナトリウムイオン伝導性複合電解質の作製とイオン伝導評価
藤﨑 佑介・片倉 誠士・福塚 友和
第52回 中部化学関係学協会支部連合秋季大会 2021.10.30 中部化学関係学協会支部連合協議会
Anode reaction of graphite in concentrated aqueous solutions containing Li and Mg salts
Seiji Katakura, Hiroki Ochiai, and Tomokazu Fukutsuka
2021.9.8
固体電解質／液体電解質界面のフッ化物イオン移動挙動
南部裕輝，片倉誠士，嶺重 温，福塚友和，安部武志
電気化学会第88回大会 2021.3.24 電気化学会
導電剤炭素／硫化物固体電解質界面の電気化学挙動
揚原 怜，笠原颯登，片倉誠士，林 晃敏，辰巳砂昌弘，福塚友和
第47回炭素材料学会年会 2020.12.10
Simulations of Double Layer Structure and Differential Capacitance of Quaternary Ammonium-Based Ionic Liquids: Effect of Switching the Length of Alkyl Chains International conference
Seiji Katakura, Naoya Nishi, Kazuya Kobayashi, Ken-ichi Amano, Testuo Sakka
PRiME 2020 Meeting 2020.10.4 The Electrochemical Society
塩化物イオン電池用ポリマー電解質中のアニオン伝導機構の解明
2024.8 - 2026.7
公益財団法人 立松財団
Grant type：Competitive
Grant amount：\1500000 （ Direct Cost: \1500000 ）
有限要素法による全固体二次電池複合化電解質の三次元モデル解析
2022.5 - 2023.5
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
Grant amount：\1000000
異種金属イオン共存系水 有機ハイブリッド電解液の 基礎研究
2022.5 - 2023.5
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
Grant amount：\1000000
Grant number：22H02177 2022.4 - 2025.3
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
福塚 友和, 片倉 誠士, 松井 敏明
Authorship：Coinvestigator(s)
脱炭素社会の構築に向けて、再生可能エネルギーから得られる電力の蓄電池へ貯蔵が必須である。大型蓄電池では小型携帯機器と比べて高い安全性が要求されるが、安全性に優れた不燃性の無機固体電池は粉体の固体－固体接合に起因する課題が多く存在するため本格的実用化には至っていない。本研究ではこの課題を解決するために、柔軟性イオン伝導体と無機固体電解質を複合化した新しい全固体化電池電解質の創製を行う研究である。
2022年度は、ナトリウムイオン伝導性柔軟材料の合成、全固体化電解質中のイオン移動挙動の解明、を中心に取り組んだ。
ナトリウムイオン伝導性柔軟材料として、まずポリマー電解質を選定した。ポリマー電解質の合成には、ポリエチレンオキシド（PEO）をホストポリマー、ナトリウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）アミド（NaTFSA）をナトリウム塩として用い、アセトニトリルを溶剤としたキャスト法により膜を得た。NaTFSAの含有量、ポリマー電解質膜のエージング条件の最適などに取り組んだ。得られたナトリウムイオン伝導性ポリマー系電解質のイオン伝導度以外の物性に関しては今後評価を進める。さらに、イオン液体複合化バインダーの電解質膜化にも取り組んだ。
固体電解質に緻密化されたNa-β”-アルミナペレットを用い、両面に作製したポリマー電解質を貼り付け、固体電解質／ポリマー電解質界面のナトリウムイオン移動抵抗の活性化エネルギーを得た。ポリマー電解質では見られない活性化エネルギーを有する円弧成分が見られ、界面ナトリウムイオン移動抵抗と帰属した。これらの活性化エネルギーはポリマー電解質バルクよりも低いものであったが、Na-β”-アルミナペレットのバルク抵抗より大きなものであった。また、Na-β”-アルミナペレットをプレス成型し、その三次元構造解析の予備検討を行った。複合化についても検討を開始し、ポリマー電解質とNa-β”-アルミナ粉末との混合による複合化を行ったが、ポリマー電解質とNa-β”-アルミナ粉末界面での伝導を示唆する結果が得られた。今後はPEOの分子量などを変えた測定を行う。
ナトリウムイオン伝導性柔軟材料であるポリマー電解質の熱分析などの物性評価が一部遅れている点はあるが、ポリマー電解質と固体電解質粉末の複合化に関する取組を先行して進めており、全体として順調に進んでいると判断できる。
2023年度は、2022年度の残課題であるポリマー電解質の熱分析などの物性評価に継続して取り組むとともに、固体電解質粉末など種々の材料の変更も念頭にポリマー電解質と固体電解質粉末の複合化手法をより詳細に検討し、研究を進める予定である。
Grant number：23K23445 2022.4 - 2025.3
科学研究費助成事業 基盤研究(B)
福塚 友和, 片倉 誠士, 松井 敏明
Authorship：Coinvestigator(s)
脱炭素社会の構築に向けて、再生可能エネルギーから得られる電力の蓄電池へ貯蔵が必須である。大型蓄電池では小型携帯機器と比べて高い安全性が要求されるが、安全性に優れた不燃性の無機固体電池は粉体の固体－固体接合に起因する課題が多く存在するため実用化には至っていない。本研究ではこの課題を解決するために、柔軟性イオン伝導体と無機固体電解質を複合化した新しい全固体化電池電解質の創製を目的とする。具体的には、１）柔軟性イオン伝導体の開発、２）全固体化電池電解質に現れる新たな抵抗成分の解析、３）柔軟性イオン伝導体の無機固体電解質ペレット空隙への含浸による全固体化電池電解質の創製、を行う。
2023年度は、ナトリウムイオン伝導性柔軟材料の合成、全固体化電解質中のイオン移動挙動の解明、全固体化電解質の合成、を中心に取り組んだ。ナトリウムイオン伝導性柔軟材料としてポリエチレンオキシド系のポリマー電解質を選定し、固体電解質としてNa-β”-アルミナ粉末を用いた。溶剤であるアセトニトリルにポリエチレンオキシドとナトリウム塩を加えてポリマー溶液を調整し、Na-β”-アルミナ粉末を加えて十分に混合した。この溶液を減圧乾燥することでポリマー電解質被覆固体電解質を得た。これを粉砕し、一軸プレスで成形することで全固体化電解質ペレットを得た。全固体化電解質ペレットのイオン伝導度は二電極式セルにより、交流インピーダンス測定により行った。ポリエチレンオキシドの重合度、ポリマー電解質とNa-β”-アルミナ粉末の混合比などを変化させて検討を行った。これらのパラメータはイオン伝導度に影響を与えていたが、Na-β”-アルミナ粉末を横切るようなイオン伝導は進行していなかった。作成手法として粉砕時にボールミルを適用した結果、イオン伝導度の上昇が見られ、均一なポリマー電解質被覆固体電解質の調製が必要であることが分かった。、混合比、作製方法などさらなる最適化が必要である。また、Na-β”-アルミナペレットをプレス成型し、その三次元構造解析の検討を行った。この手法を全固体化電解質にも適用する。さらに全固体化電解質内のイオン輸送挙動に関して有限要素法による計算を行い、イオン伝導経路に関する知見が得られつつある。
ポリエーテル系ポリマー電解質を用いた無機固体電解質との複合化の課題が明らかになりつつあり、その欠点を補う可能性のある固体電解質やポリカーボネート系ポリマーへの展開を進める計画となっている。予定通り、ポリマー電解質と固体電解質粉末の複合化に関する取組を進めており、全体として順調に進んでいると判断できる。
2024年度は、新たに粘調性の高いポリカーボネート系ポリマー電解質に着目し、これをバインダーとして活用した複合化無機固体電解質の創製を行う。これまで進めてきたポリエーテル系ポリマー電解質と比較して複合化電解質内の抵抗成分の解析、および固体電解質粉末の複合化手法を検討する。固体電解質粉末としてNa-β”-アルミナおよびNASICONを用いて研究を進める予定である。
Mathematics I and Tutorial B
2024
Mathematics I and Tutorial A
2024
電気電子情報工学実験第2
2024
自動車工学実験2
2024
電気電子情報工学実験第１
2024
自動車工学実験2
2023
自動車工学実験2
2022
電気電子情報工学実験第2
2022
電気電子情報工学実験第１
2022
電気電子情報工学実験第１
2021
電気電子情報工学実験第2
2021
Automobile Engineering Laboratory II
2020
電気電子情報工学実験第２
2020
電気電子情報工学実験第１
2020
Mathematics I and Tutorial B
2020
Mathematics I and Tutorial A
2020
名古屋大学テクノロジーフェスティバル
Role(s)：Lecturer, Planner
名古屋大学工学研究科 2024.8
テクノフロンティアセミナー
Role(s)：Lecturer, Planner
名古屋大学工学部電気電子情報工学科 2024.8
テクノフロンティアセミナー
Role(s)：Lecturer
名古屋大学 工学部・大学院工学研究科、公益財団法人 KDDI財団 2023.8
