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研究キーワード
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材料インフォマティクス
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固体イオニクス
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全固体フッ化物電池
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固体電解質
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全固体電池
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リチウムイオン伝導体
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ヒドリドイオン伝導体
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フッ化物イオン伝導体
研究分野
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ナノテク・材料 / エネルギー化学
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ナノテク・材料 / 無機物質、無機材料化学
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ナノテク・材料 / 無機材料、物性 / イオン伝導
学歴
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東京工業大学 物質理工学院 応用化学系
2017年4月 - 2020年3月
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東京工業大学大学院 総合理工学研究科 物質電子化学専攻
2015年4月 - 2017年3月
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早稲田大学 先進理工学部 応用化学科
2011年4月 - 2015年3月
経歴
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東京科学大学 総合研究院 全固体電池研究センター 助教
2024年10月 - 現在
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東京工業大学 助教
2021年4月 - 2023年9月
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東京工業大学 研究員
2020年4月 - 2021年3月
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東京工業大学 日本学術振興会特別研究員（DC2）
2019年4月 - 2020年3月
所属学協会
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電気化学会
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固体イオニクス学会
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応用物理学会
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日本セラミックス協会
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電池技術委員会
論文
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Fast hydride-ion conduction in complex hydride Ba2MgH6
Nur Ika Puji Ayu, Naoki Matsui, Yoshitake Toda, Takeya Mezaki, Guangzhong Jiang, Kota Suzuki, Ryoji Kanno
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A 2026年3月
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From Composition to Ionic Conductivity: Machine Learning-Guided Discovery and Experimental Validation of Argyrodite-Type Lithium-Ion Electrolytes
Songjia Kong, Ziheng Yu, Naoki Matsui, Michiyo Kamiya, Yudai Iwamizu, Yuki Tanaka, Nobuko Kubota, Kuniharu Nomoto, Satoshi Hori, Masaaki Hirayama, Kota Suzuki, Ryoji Kanno
SMALL 22 ( 2 ) 2026年1月
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High-Capacity, Reversible Hydrogen Storage Using H– -Conducting Solid Electrolytes
Takashi Itoh, Guangzhong Jiang, Kazutaka Ikeda, Kota Suzuki, Masaaki Hirayama, Yoyo Hinuma, Takashi Hirose, Naoki Matsui, Ryoji Kanno, Kazuma Gotoh
Science 389 ( 6766 ) 1252 - 1255 2025年9月
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Tailoring Polyhedral Linkage in K1–xBaxM2F7+x (M = Yb, Lu) for Enhanced Fluoride-Ion Conductivity
Naoki Matsui, Kazuhiro Mori, Takashi Saito, Kousuke Noi, So Fujinami, Youngwha Park, Takeshi Tojigamori, Kota Suzuki, Takeshi Abe, Ryoji Kanno
Chemistry of Materials 37 ( 13 ) 4798 - 4806 2025年7月
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Exploration of Lithium-Ion Conductors Based on Local Coordination Environments Using Crystallographic Site Fingerprints
Songjia Kong, Naoki Matsui, Satoshi Hori, Masaaki Hirayama, Kazuhiro Mori, Takashi Saito, Ryoji Kanno, Kota Suzuki
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 147 ( 28 ) 24336 - 24346 2025年6月
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Sn vs. Ge: Effects of Elastic and Plastic Deformation of LGPS-type Solid Electrolytes on Charge-Discharge Properties of Composite Cathodes for All-solid-state Batteries
Kenta WATANABE, Hideaki NAKAYAMA, Han-Seul KIM, Kazuhiro HIKIMA, Naoki MATSUI, Kota SUZUKI, Satoshi OBOKATA, Hiroyuki MUTO, Atsunori MATSUDA, Ryoji KANNO, Masaaki HIRAYAMA
Electrochemistry 93 ( 6 ) 1 - 7 2025年6月
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Cover Picture: Self‐Closing of Cracks Generated in Microstructure‐Controlled 400 μm‐Thick Composite Cathodes for All‐Solid‐State Batteries: Observed by InSitu Scanning Electron Microscopy with Energy‐Dispersive X‐Ray Spectroscopy (Batteries & Supercaps 6/2025)
Kenta Watanabe, Han‐Seul Kim, Kazuhiro Hikima, Naoki Matsui, Kota Suzuki, Hiroyuki Muto, Atsunori Matsuda, Ryoji Kanno, Masaaki Hirayama
Batteries & Supercaps 2025年6月
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Self‐Closing of Cracks Generated in Microstructure‐Controlled 400 μm‐Thick Composite Cathodes for All‐Solid‐State Batteries: Observed by In Situ Scanning Electron Microscopy with Energy‐Dispersive X‐Ray Spectroscopy
Kenta Watanabe, Han‐Seul Kim, Kazuhiro Hikima, Naoki Matsui, Kota Suzuki, Hiroyuki Muto, Atsunori Matsuda, Ryoji Kanno, Masaaki Hirayama
Batteries & Supercaps 8 ( 6 ) 2025年6月
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Fluoride-ion conductivity of scheelite-type LiYb1-xMxF4±x (M = Mg, Ca, Sr, Hf)
Kota Onuki, Naoki Matsui, Kota Suzuki, Masaaki Hirayama, Ryoji Kanno
SOLID STATE IONICS 424 2025年6月
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Hydride Ion Conductors with Polyanionic Complex Anions
Taehyun Kim, Taeseung Kim, Taegyoung Lee, Ye-Eun Park, Jeonghyun Kim, Seoungjae Kang, Hyerim Kim, Seokjae Hong, Naoki Matsui, Hyungsub Kim, Sangryun Kim
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 147 ( 17 ) 14244 - 14253 2025年4月
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A trade-off between migration and association energies for hydride-ion conductivity in the SrLiH3-CaLiH3-NaLiH2 system
Takashi Hirose, Naoki Matsui, Kenta Watanabe, Takashi Saito, Kazuhiro Mori, Kota Suzuki, Masaaki Hirayama, Ryoji Kanno
DALTON TRANSACTIONS 54 ( 10 ) 4180 - 4186 2025年3月
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Simultaneous Exploration of Candidates for Electrode and Electrolyte Materials for All-Solid-State Batteries Using Predicted Rating from a Recommender System
Toshiya Nakayama, Kenta Watanabe, Yudai Iwamizu, Kota Suzuki, Naoki Matsui, Atsuto Seko, Isao Tanaka, Ryoji Kanno, Masaaki Hirayama
ACS APPLIED ENERGY MATERIALS 8 ( 4 ) 2260 - 2267 2025年1月
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Chemical Composition-Driven Machine Learning Models for Predicting Ionic Conductivity in Lithium-Containing Oxides
Yudai IWAMIZU, Kota SUZUKI, Michiyo KAMIYA, Naoki MATSUI, Kuniharu NOMOTO, Satoshi HORI, Masaaki HIRAYAMA, Ryoji KANNO
Electrochemistry 93 ( 6 ) 2025年
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Oxygen-Substitution Effects on the Properties of Argyrodite-Type Sulfide Solid Electrolytes (Li5.5PS4.5−xBr1.5Ox, 0 ≦ x ≦ 0.5)
Rei TSUKAZAKI, Naoki MATSUI, Satoshi HORI, Kota SUZUKI, Ryoji KANNO
Electrochemistry 93 ( 6 ) 2025年
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Interfacial structure changes between amorphous silicon anode/liquid electrolyte using a highly dense and flat model electrode
Sho Asano, Jun-ichi Hata, Kenta Watanabe, Naoki Matsui, Kota Suzuki, Ryoji Kanno, Masaaki Hirayama
JOURNAL OF SOLID STATE ELECTROCHEMISTRY 28 ( 12 ) 4491 - 4501 2024年12月
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Synthesis and Structural Characterization of Lithium Ionic Conductors Li2 MS3 (M = Si, Si0.5Ge0.5, Ge) and Li16Ge5S18
Yuki Sasaki, Subin Song, Satoshi Hori, Naoki Matsui, Kuniharu Nomoto, Kota Suzuki, Masaaki Hirayama, Inwoo Song, Yongjun Jang, Ryoji Kanno
CHEMISTRY OF MATERIALS 36 ( 15 ) 7176 - 7185 2024年7月
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A composite cathode with a three-dimensional ion/electron-conducting structure for all-solid-state lithium–sulfur batteries 招待 査読 国際誌
Peilu Jiang, Huangkai Zhou, Subin Song, Kota Suzuki, Kenta Watanabe, Yumi Yamaguchi, Naoki Matsui, Satoshi Hori, Ryoji Kanno, Masaaki Hirayama
Communications Materials Volume 5 ( Issue 105 ) 105 2024年6月
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"Mechanical Properties of Li 10.35 Ge 1.35 P 1.65 S 12 with Different Particle Sizes"
Hanseul Kim, Kazuhiro Hikima, Kenta Watanabe, Naoki Matsui, Kota Suzuki, Satoshi Obokata, Hiroyuki Muto, Atsunori Matsuda, Ryoji Kanno, Masaaki Hirayama
MATERIALS TRANSACTIONS 2024年5月
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Formation Processes of a Solid Electrolyte Interphase at a Silicon/Sulfide Electrolyte Interface in a Model All-Solid-State Li-Ion Battery
Sho Asano, Jun-Ichi Hata, Kenta Watanabe, Keisuke Shimizu, Naoki Matsui, Norifumi L. Yamada, Kota Suzuki, Ryoji Kanno, Masaaki Hirayama
ACS APPLIED MATERIALS & INTERFACES 16 ( 6 ) 7189 - 7199 2024年2月
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Fluorination/Defluorination Behavior of Y2C in Fluoride-Ion Battery Anodes
Takeshi Tojigamori, Naoki Matsui, Kota Suzuki, Masaaki Hirayama, Takeshi Abe, Ryoji Kanno
ACS APPLIED ENERGY MATERIALS 7 ( 3 ) 1100 - 1108 2024年1月
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Effect of Pb 6s2 lone pair on the potential flattening of fluoride-ion conduction in perovskite-type fluoride
Naoki Matsui, Miwa Murakami, Kazuhiro Mori, Takashi Saito, Keisuke Shimizu, Kota Suzuki, Ryoji Kanno
Journal of Materials Chemistry A 12 ( 7 ) 3989 - 3996 2024年
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Fabrication and High-temperature Electrochemical Stability of LiFePO4 Cathode/Li3PO4 Electrolyte Interface
Dongho KANG, Kotaro ITO, Keisuke SHIMIZU, Kenta WATANABE, Naoki MATSUI, Kota SUZUKI, Ryoji KANNO, Masaaki HIRAYAMA
Electrochemistry 92 ( 3 ) 2024年
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Mechanical Properties of Li10.35Ge1.35P1.65S12 with Different ff erent Particle Sizes
Hanseul Kim, Kazuhiro Hikima, Kenta Watanabe, Naoki Matsui, Kota Suzuki, Satoshi Obokata, Hiroyuki Muto, Atsunori Matsuda, Ryoji Kanno, Masaaki Hirayama
MATERIALS TRANSACTIONS 65 ( 8 ) 861 - 866 2024年
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Accelerated Exploration of Fast Fluoride-Ion Conductors Based on Compositional Descriptors
Naoki Matsui, Tomoaki Seki, Kota Suzuki, Masaaki Hirayama, Ryoji Kanno
ACS Applied Energy Materials 6 ( 22 ) 11663 - 11671 2023年11月
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Crack Suppression by Downsizing Sulfide‐Electrolyte Particles for High‐Current‐Density Operation of Metal/Alloy Anodes
Han‐Seul Kim, Kenta Watanabe, Naoki Matsui, Kota Suzuki, Ryoji Kanno, Masaaki Hirayama
Batteries & Supercaps 6 ( 10 ) 2023年10月
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Electrochemical and mechanical properties and chemical stability of Li10GeP2S12/Al2O3 composite electrolytes
Takumi Yabuzaki, Miho Sato, Hanseul Kim, Kenta Watanabe, Naoki Matsui, Kota Suzuki, Satoshi Hori, Kazuhiro Hikima, Satoshi Obokata, Hiroyuki Muto, Atsunori Matsuda, Ryoji Kanno, Masaaki Hirayama
JOURNAL OF THE CERAMIC SOCIETY OF JAPAN 131 ( 10 ) 675 - 684 2023年10月
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Direct tracking of reaction distribution in an all-solid-state battery using operando scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray spectroscopy 査読 国際誌
Takuma Noda, Hanseul Kim, Kenta Watanabe, Kota Suzuki, Naoki Matsui, Ryoji Kanno, Masaaki Hirayama
Journal of the Ceramic Society of Japan Volume 131 ( Issue 10 ) 651 - 658 2023年10月
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High H- Conductivities along the ab-Planes of La2LiHO3 Epitaxial Thin Films
Yuki Sasahara, Takashi Hirose, Masataka Yoshimoto, Naoki Matsui, Shigeru Kobayashi, Hiroki Ubukata, Fumitaka Takeiri, Kota Suzuki, Masaaki Hirayama, Kazunori Nishio, Ryota Shimizu, Ryoji Kanno, Genki Kobayashi, Taro Hitosugi
CRYSTAL GROWTH & DESIGN 23 ( 10 ) 7103 - 7108 2023年9月
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A lithium superionic conductor for millimeter-thick battery electrode
Yuxiang Li, Subin Song, Hanseul Kim, Kuniharu Nomoto, Hanvin Kim, Xueying Sun, Satoshi Hori, Kota Suzuki, Naoki Matsui, Masaaki Hirayama, Teruyasu Mizoguchi, Takashi Saito, Takashi Kamiyama, Ryoji Kanno
Science 381 ( 6653 ) 50 - 53 2023年7月
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Synthesis and Electrochemical Properties of Quaternary and Quinary γ-Li3PO4-Type Materials: Effects of Compositional Complexity in Lithium Superionic Conductors
Kota Suzuki, Michiyo Kamiya, Naoki Matsui, Satoshi Hori, Masaaki Hirayama, Ryoji Kanno
JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C 127 ( 23 ) 10947 - 10952 2023年6月
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Search for Lithium Ion Conducting Oxides Using the Predicted Ionic Conductivity by Machine Learning
Yudai Iwamizu, Kota Suzuki, Naoki Matsui, Masaaki Hirayama, Ryoji Kanno
MATERIALS TRANSACTIONS 64 ( 1 ) 287 - 295 2023年
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Material Search for a Li10GeP2S12-Type Solid Electrolyte in the Li-P-S-X (X = Br, I) System via Clarification of the Composition-Structure-Property Relationships
Subin Song, Satoshi Hori, Yuxiang Li, Kota Suzuki, Naoki Matsui, Masaaki Hirayama, Takashi Saito, Takashi Kamiyama, Ryoji Kanno
CHEMISTRY OF MATERIALS 2022年9月
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Synthesis, structure, and electrical conductivity of Sr2LiH2N nitride hydride
Guangzhong Jiang, Naoki Matsui, Takeya Mezaki, Yoshitake Toda, Kota Suzuki, Masaaki Hirayama, Takashi Saito, Takashi Kamiyama, Ryoji Kanno
Journal of Solid State Chemistry 310 2022年6月
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Anomalously High Ionic Conductivity of Li2SiS3-Type Conductors
Wenze Huang, Naoki Matsui, Satoshi Hori, Kota Suzuki, Masaaki Hirayama, Masao Yonemura, Takashi Saito, Takashi Kamiyama, Yuki Sasaki, Yongsub Yoon, Saheum Kim, Ryoji Kanno
JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY 144 ( 11 ) 4989 - 4994 2022年3月
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Li10GeP2S12-Type Structured Solid Solution Phases in the U9+δP3+δ′S12-kOk System: Controlling Crystallinity by Synthesis to Improve the Air Stability
Miao Xu, Subin Song, Shugo Daikuhara, Naoki Matsui, Satoshi Hori, Kota Suzuki, Masaaki Hirayama, Shinya Shiotani, Shinji Nakanishi, Masao Yonemura, Takashi Saito, Takashi Kamiyama, Ryoji Kanno
INORGANIC CHEMISTRY 61 ( 1 ) 52 - 61 2022年1月
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Reversible Charge/Discharge Reaction of a Ternary Metal Fluoride, Pb2CuF6: A Highly Conductive Cathode Material for Fluoride-Ion Batteries 査読 国際誌
Takeshi Tojigamori, Hiroshi Nakajima, Hidenori Miki, Naoki Matsui, Tomotaka Nakatani, So Fujinami, Kousuke Noi, Hirofumi Tsukasaki, Kota Suzuki, Masaaki Hirayama, Shigeo Mori, Takeshi Abe, Ryoji Kanno
ACS Appl. Energy Mater. 5 ( 1 ) 1002 - 1009 2022年1月
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Fast Hydride-Ion Conduction in Perovskite Hydrides AELiH3 査読 国際誌
Takashi Hirose, Takuya Mishina, Naoki Matsui, Kouta Suzuki, Takashi Saito, Takashi Kamiyama, Masaaki Hirayama, Ryoji KANNO
ACS Applied Energy Materials Vol. 5 ( Issue 3 ) 2968 - 2974 2022年1月
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High-Pressure Synthesis and Lithium-Ion Conduction of Li4OBr2 Derivatives with a Layered Inverse-Perovskite Structure
Shogo Wakazaki, Qiumin Liu, Randy Jalem, Takumi Nishikubo, Yuki Sakai, Naoki Matsui, Guowei Zhao, Kota Suzuki, Kei Shigematsu, Takafumi Yamamoto, Ryoji Kanno, Hena Das, Yoshitaka Tateyama, Masaki Azuma
CHEMISTRY OF MATERIALS 33 ( 23 ) 9194 - 9201 2021年12月
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The effect of cation size on hydride-ion conduction in LnSrLiH2O2 (Ln = La, Pr, Nd, Sm, Gd) oxyhydrides
Naoki Matsui, Yoyo Hinuma, Yuki Iwasaki, Kota Suzuki, Jiang Guangzhong, Haq Nawaz, Yumiko Imai, Masao Yonemura, Masaaki Hirayama, Genki Kobayashi, Ryoji Kanno
Journal of Materials Chemistry A 8 ( 46 ) 24685 - 24694 2020年
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Ambient pressure synthesis of La2LiHO3 as a solid electrolyte for a hydrogen electrochemical cell
Naoki Matsui, Genki Kobayashi, Kota Suzuki, Akihiro Watanabe, Akiko Kubota, Yuki Iwasaki, Masao Yonemura, Masaaki Hirayama, Ryoji Kanno
Journal of the American Ceramic Society 102 ( 6 ) 3228 - 3235 2019年6月
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Conduction Mechanism of Li10GeP2S12-type Lithium Superionic Conductors in a Li–Sn–Si–P–S System 査読 国際誌
Makoto Inagaki, Kota Suzuki, Satoshi Hori, Kazuhiro Yoshino, Naoki Matsui, Masao Yonemura, Masaaki Hirayama, Ryoji Kanno
Chemistry of Materials Vol. 31 ( No. 9 ) 3485 - 3490 2019年5月
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Synthesis, crystal structure, and ionic conductivity of hydride ion- conducting Ln2LiHO3 ( Ln 1/4 La, Pr, Nd) oxyhydrides
Yuki Iwasaki, Naoki Matsui, Kota Suzuki, Yoyo Hinuma, Masao Yonemura, Genki Kobayashi, Masaaki Hirayama, Isao Tanaka, Ryoji Kanno
JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A 6 ( 46 ) 23457 - 23463 2018年12月
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Stability of Charged Phase and Cell Properties of LiMn2-xAlxO4
Manabu Nishijima, Naoki Matsui, Jun-ichi Hata, Takamitsu Saito, Yoshiaki Nitta, Kota Suzuki, Masaaki Hirayama, Ryoji Kanno
JOURNAL OF THE ELECTROCHEMICAL SOCIETY 165 ( 7 ) A1440 - A1446 2018年
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Ambient Pressure Synthesis and H- Conductivity of LaSrLiH2O2
Akihiro Watanabe, Genki Kobayashi, Naoki Matsui, Masao Yonemura, Akiko Kubota, Kota Suzuki, Masaaki Hirayama, Ryoji Kanno
ELECTROCHEMISTRY 85 ( 2 ) 88 - 92 2017年2月
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Synthesis and structure of novel lithium-ion conductor Li7Ge3PS12
Yuki Inoue, Kota Suzuki, Naoki Matsui, Masaaki Hirayama, Ryoji Kanno
JOURNAL OF SOLID STATE CHEMISTRY 246 334 - 340 2017年2月
産業財産権
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フッ化物イオン伝導体、及びフッ化物イオン電池
當寺ヶ盛 健志, 松井 直喜, 菅野 了次
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フッ化物イオン伝導体、負極合材、及びフッ化物イオン電池
當寺ヶ盛 健志, 松井 直喜, 菅野 了次
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フッ化物イオン電池
志茂 祐輔, 松井 直喜, 菅野 了次
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システム
菅野 了次, 松井 直喜, 廣瀬 隆
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金属水素化物、並びにこれを含むヒドリドイオン伝導体及び電池
菅野 了次, 松井 直喜, 廣瀬 隆, 伊藤 昂史
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フッ化物イオン電池用負極活物質、フッ化物イオン電池用負極活物質層、フッ化物イオン電池、フッ化物イオン電池用負極活物質の製造方法
當寺ヶ盛 健志, 松井 直喜
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フッ化物イオン電池用負極活物質、フッ化物イオン電池用負極活物質層、フッ化物イオン電池、フッ化物イオン電池用負極活物質の製造方法
當寺ヶ盛 健志, 松井 直喜
受賞
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オープンイノベータ功労賞
2024年 東京工業大学
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東工大挑戦的研究賞
2022年 東京工業大学
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WILEY TOP DOWNLOADED PAPER 2018-2019
2019年 WILEY
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学生賞
2017年 分離技術年会
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Poster Award
2017年 The 6th Toyota RIKEN International Workshop
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増本賞
2016年 新学術領域「ナノ構造情報」
共同研究・競争的資金等の研究課題
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実空間と仮想空間が相互連携した固体電解質探索手法の開拓
研究課題/領域番号：26K01209 2026年4月 - 2029年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
松井 直喜
配分額：18330000円 （ 直接経費：14100000円 、 間接経費：4230000円 ）
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イオン輸送を阻害/促進する孤立電子対の制御と超イオン導電体の探索
研究課題/領域番号：25H01964 2025年4月 - 2027年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(A)
松井 直喜
配分額：9620000円 （ 直接経費：7400000円 、 間接経費：2220000円 ）
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2025年 - 2028年
科学技術振興機構 戦略的な研究開発の推進 戦略的創造研究推進事業 さきがけ
松井 直喜
担当区分：研究代表者
本研究では、イオン導電体における孤立電子対の動的な「ゆらぎ」がイオン輸送に及ぼす影響を解明し、孤立電子対ゆらぎを制御することで超イオン導電体の創出を目指します。元素や構造ごとに異なる孤立電子対の立体化学的活性と、その時空間的ゆらぎがイオン輸送に与える影響を明らかにします。さらに、孤立電子対ゆらぎを増強するための材料設計指針を確立し、実際の材料探索を通じて、優れたイオン導電率を持つ超イオン導電体の開発を目指します。
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構造類似性に基づくヒドリドイオン導電体の創製
研究課題/領域番号：22K14472 2022年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究
松井 直喜
配分額：4680000円 （ 直接経費：3600000円 、 間接経費：1080000円 ）
優れたイオン導電性を示す新たなヒドリドイオン導電体の開発に向けて、構造類似性に基づく材料探索に取り組んだ。超イオン導電体構造の効率的な同定手法を構築した。陽イオンー陰イオン間の配位数に基づき構造類似度を定義し、当該類似度を用いてクラスター解析により超イオン導電体と類似骨格を有する構造群を同定した。これらの構造群から他のアニオン導電体で知られる骨格構造に着目し、当該骨格に基づく水素化物の合成を行い、高いヒドリドイオン導電性を示す材料を確認することが出来た。特に、ペロブスカイト型Sr0.8Na0.2LiH2.8において25 °Cで5.1 × 10-6 S cm-1のイオン伝導率が得られた。
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特異なアニオン欠損面を持つ新規ペロブスカイトの開拓
研究課題/領域番号：22H01767 2022年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
山本 隆文, 松井 直喜, 池澤 篤憲
配分額：17420000円 （ 直接経費：13400000円 、 間接経費：4020000円 ）
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特異なアニオン欠損面を持つ新規ペロブスカイトの開拓
研究課題/領域番号：23K23035 2022年4月 - 2025年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
山本 隆文, 松井 直喜, 池澤 篤憲
配分額：17420000円 （ 直接経費：13400000円 、 間接経費：4020000円 ）
アニオン欠損を酸化物に導入することは電気伝導性や磁性などの物性の変化をもたらし、またイオン伝導性や触媒活性といった様々な機能性の獲得をもたらす。アニオン欠損の研究は特にペロブスカイト酸化物ABO3 (A,Bは金属イオン)において盛んに行われている。本研究では、八面体を好む金属と四面体を好む金属を合理的に組み合わせることでアニオン欠損構造を持つペロブスカイト物質の合成と新規物質探索を行うことを目的とする。特に、これまで開拓があまり進んでいない、(111)p面欠損を持つペロブスカイトに特に注目して、新規物質の合成や物性開拓を進めている。
R5年度は、(111)p面欠損を持つ新規酸素欠損ペロブスカイト酸化物Ba6Ta2Na2X2O17 (X = P, V)をInorganic Chemstry誌に報告した。直前にNature誌（Szymanski et al. Nature 2023, 624, 86-91.）に報告された構造解析の誤りを正すもので、学術的に重要な結果であると考えている。また、酸素欠陥秩序を持つSr3Fe2O7-dの酸素放出挙動の反応過程の可視化の論文をAdv. Sci.誌に報告した。さらに超高圧フラックス法を用いた酸水素化物ペロブスカイトの合成の論文をJ. Am. Chem. Soc.誌に報告するなど、多くのアウトプットを行った。 -
高酸素欠損組成を基軸とする新規イオン導電体の探索
研究課題/領域番号：19J14915 2019年4月 - 2021年3月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
松井 直喜
配分額：1700000円 （ 直接経費：1700000円 ）
高濃度の陰イオン空孔導入の指針の元、優れた導電特性を示す固溶体La2Li1-xMgxO3.5+x/2を新たに見出すと共に、空孔濃度及び空孔の配列様式がイオン導電特性に及ぼす影響を詳細に検討した。さらに、酸化物イオン導電体La2LiO3.5の誘導体であるヒドリドイオン(H-)導電体への展開を図った。酸化物イオンとヒドリドイオンが陰イオン副格子を形成する酸水素化物LnSrLiH2O2における構成元素種とヒドリドイオン導電特性の関係を系統的に評価した。
中性子回折及び放射光X線回折データを用いた構造解析により、酸化物イオン導電体La2Li1-xMgxO3.5+x/2における規則配列の様式を新たに決定した。酸素が多量に欠損したLa2LiO3.5における酸素空孔の規則配列の存在を明らかにすると共に、異元素置換による酸素空孔の不規則配列化が可能であること、不規則配列化に伴いイオン導電率が向上することを見出した。これまで導電機構の理解が浅く、イオン導電率向上の指針が欠如していたヒドリドイオン導電体に対して、系統的なアプローチにより希土類元素のサイズ効果を明確に示した。今後のヒドリドイオン導電体開発を加速させる重要な知見を得た。
担当経験のある科目（授業）
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応化専門実験第4 基礎電気化学と燃料電池
機関名：東京科学大学
メディア報道
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水素を低温・高容量・可逆的に吸蔵・放出する電気化学デバイスを開発 インターネットメディア
学術貢献活動
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電気化学会 電気化学セミナーA 講師
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電気化学会関東支部 基礎セミナー 講師
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東陽テクニカ 技術セミナー 講師