―京都大学プロセス熱化学研究室―   エネルギー科学研究科　　 准教授　長谷川将克 准教授　川西　咲子

　   廃電池や廃プラスチックを再資源化する際、フッ素や塩素といったハロゲン元素が反応炉内に放出され、設備の腐食や有害物質生成等の問題が引き起こされる可能性があります。
  当研究室では、ハロゲン元素を酸化物中へ溶解して無害化する反応機構を解明しようとしています。液体酸化中に塩基性酸化物の固体を分散させると、ハロゲン元素の溶解が促進されることを見出しました。

  当研究室では有機系廃棄物を利用して水素と炭素を取り出し、CO2を発生しない高温プロセスを開発しようとしています。
  回収した水素や炭素は、化石資源の代替原燃料として利用することが期待されます。
  炭素の結晶性を制御して、反応性を意のままに変化させる試みもしています。

  世界中でリチウムイオン電池の開発が行われていますが、当研究室では資源確保の観点からリサイクルに注目しています。
  正極材料LiFePO4のリサイクルにはLi-Fe-P-O四元系の熱化学データが必要です。
  当研究室では、この系の相平衡、化合物の自由エネルギーを次々に明らかにしています。

　   硫化錫(SnS)は毒性元素や希少元素を含まず、太陽電池に最適なバンドギャップを持つことから太陽電池材料として期待されています。
  当研究室では、SnSホモ接合太陽電池の作製に取り組んでおり、基盤となるn型SnS単結晶上へのp型SnS薄膜の成膜方法を工夫することで、高効率化を目指しています。

  セレン化スズ(SnSe)は近年、熱電材料の１つとして注目を浴びている物質です。
  熱電材料とは温度差から電圧が生じるゼーベック効果によって、発電を行う材料です。
  当研究室では溶液成長法によるSnSe単結晶の作製と熱電発電での変換効率の向上を目指しています。

  SiCはパワー半導体の一種で、Siと比べて高い耐久性を持ち、様々な場面で利用されています。しかし、その製造方法にはコスト面や品質面で依然課題が残っています。
  当研究室では、SiCライナーを用いた溶液成長法に着目し、安価な方法で高品質なSiC単結晶の作製に取り組んでいます。

  金属の凝固過程で晶出する介在物は鋼材の品質に悪影響を及ぼすことが知られています。
  当研究室では、透明有機溶媒であるサクシノニトリルを用いて、凝固過程のその場観察を行い、介在物生成のプロセスを追求しています。