片山 靖 (カタヤマ ヤスシ)

Katayama, Yasushi

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所属(所属キャンパス)

理工学部 応用化学科 (矢上)

職名

教授

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経歴 【 表示 / 非表示

  • 1996年04月
    -
    継続中

    慶應義塾大学(理工学部) ,助手

  • 2001年04月
    -
    継続中

    慶應義塾大学(理工学部) ,専任講師

  • 2003年09月
    -
    2004年09月

    ドイツ・アーヘン工科大学・訪問研究員

  • 2007年04月
    -
    継続中

    慶應義塾大学(理工学部) ,准教授

学歴 【 表示 / 非表示

  • 1991年03月

    東北大学, 工学部, 原子核工学科

    大学, 卒業

  • 1993年03月

    京都大学, 工学研究科, 原子核工学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 1996年03月

    京都大学, 工学研究科, 原子核工学専攻

    大学院, 修了, 博士

学位 【 表示 / 非表示

  • 工学, 京都大学, 課程, 1996年03月

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 無機工業材料 (Inorganic Industrial Material)

  • デバイス関連化学 (機能材料・デバイス)

 

著書 【 表示 / 非表示

  • レドックスフロー電池の開発動向

    片山 靖, シーエムシー出版, 2017年09月

  • イオン液体研究最前線と社会実装

    片山 靖, シーエムシー出版, 2016年

  • Nanocatalysis in Ionic Liquids

    片山 靖, Wiley-VCH, 2016年

  • Electrochemistry of Ionic Liquids - Fundamentals and Applications -

    片山 靖, Springer, 2015年

  • 第6版電気化学便覧

    片山 靖, 丸善出版, 2013年01月

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論文 【 表示 / 非表示

  • Electropolishing of Tin in an Amide-Type Ionic Liquid

    Yuza N., Serizawa N., Katayama Y.

    Journal of the Electrochemical Society (Journal of the Electrochemical Society)  168 ( 3 )  2021年03月

    ISSN  00134651

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    Anodic dissolution and electropolishing of Sn were investigated in an amide-type ionic liquid, 1-butyl-1-methylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)amide. The rate of anodic dissolution was considered to be determined by the diffusion of anodically dissolved Sn(II) species. A large increase in the local viscosity during dissolution was observed in-situ by the impedance-type electrochemical quartz crystal microbalance, reflecting an increase in the local concentration of Sn(II) near the electrode. A shiny and smooth surface was obtained after anodic dissolution at 0.1 V vs Ag|Ag(I) with agitation. A decrease in the surface roughness estimated by confocal laser scanning microscopy suggested electropolishing of Sn was possible in the ionic liquid within the electrochemical potential window probably due to the formation of the viscous layer near the electrode.

  • The effects of the position of the ether oxygen atom in pyrrolidinium-based room temperature ionic liquids on their physicochemical properties

    Yoshii K., Uto T., Tachikawa N., Katayama Y.

    Physical Chemistry Chemical Physics (Physical Chemistry Chemical Physics)  22 ( 35 ) 19480 - 19491 2020年09月

    ISSN  14639076

     概要を見る

    Room temperature ionic liquids (RTILs) containing ether oxygen atoms have been investigated for a gamut of science and technology applications owing to their superior physicochemical properties. However, the effect of the position of the ether oxygen atom in the side chain on their physicochemical properties is not clearly understood. This study investigates, using both experimental and computational approaches, the effect of ether oxygen atoms on the physicochemical properties of RTILs consisting of bis(trifluoromethylsulfonyl)amide (TFSA-) with 1-methyl-1-propylpyrrolidinium (MPP+), 1-butyl-1-methylpyrrolidinium (BMP+), 1-methoxymethyl-1-methylpyrrolidinium (MOMMP+), 1-ethoxymethyl-1-methylpyrrolidinium (EOMMP+), and 1-methoxyethyl-1-methylpyrrolidinium (MOEMP+). The viscosity of the RTILs containing the ether oxygen atom was lower than that of the alkyl analogues. Moreover, the viscosity of EOMMPTFSA was lower than that of MOEMPTFSA, albeit EOMMPTFSA and MOEMPTFSA have the same molecular weight with ether oxygen atoms at different positions. Ab initio calculations reveal that the number of methylene groups between nitrogen and oxygen atoms in the cation structure profoundly impacts the local stable structure of the cation. Furthermore, we discussed the relationship between the transport properties and the spatial distribution of ions obtained by MD simulations. This result will be valuable in the design of functionalized RTILs, via the judicious tuning of the conformational flexibility of ether oxygen atoms in related ionic liquids.

  • Electrochemical Preparation of Cobalt-Samarium Nanoparticles in an Aprotic Ionic Liquid

    Manjum M., Serizawa N., Ispas A., Bund A., Katayama Y.

    Journal of the Electrochemical Society (Journal of the Electrochemical Society)  167 ( 4 )  2020年03月

    ISSN  00134651

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    Electrochemical preparation of Co-Sm nanoparticles was conducted in an aprotic room temperature ionic liquid, 1-butyl-1-methylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)amide (BMPTFSA) containing Co(TFSA) and Sm(TFSA) . The cyclic voltammetry on a glassy carbon (GC) electrode indicated the electrochemically generated Sm(II) reacted with Co(II) at 25 C. Potentiostatic cathodic reduction on a GC electrode in BMPTFSA containing 30 mM Co(TFSA) and 5 mM Sm(TFSA) at 25 C gave the deposits, which were found to be composed of Co and Sm by energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX). The deposits were found to be the aggregates of SmCo nanoparticles by transmission electron microscopy (TEM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The formation of SmCo nanoparticles dispersed in the ionic liquid was also confirmed by TEM. SmCo nanoparticles were considered to form by the disproportionation reaction of Sm(II) in the presence of elementary Co, which was formed by the reduction of Co(II) by Sm(II). 2 3 2 3 7 7 7

  • Redox Reaction of 2,2,6,6,-Tetramethylpiperidine-1-oxyl in Lithium Bis(trifluoromethylsulfonyl)amide-tetraglyme Solvate Ionic Liquid

    Serizawa N., Wada K., Tachikawa N., Katayama Y.

    Journal of the Electrochemical Society (Journal of the Electrochemical Society)  167 ( 4 )  2020年03月

    ISSN  00134651

     概要を見る

    The electrode reaction of 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO) was investigated in a solvate ionic liquid composed of lithium bis(trifluoromethylsulfonyl)amide (LiTFSA) and tetraglyme (G4), [Li(G4)]TFSA. A quasi-reversible redox reaction of the oxoammonium (TEMPO ) and TEMPO was observed with a formal potential of 0.19 V vs ferrocene|ferrocenium. The diffusion coefficient of TEMPO (2.1 × 10 cm s ) was smaller than that of neutral TEMPO (1.3 × 10 cm s ), reflecting the coulombic interaction between monovalent TEMPO and TFSA in the solvate ionic liquid. The standard rate constant for TEMPO /TEMPO redox reaction was estimated to be 1.9 × 10 cm s at 25 C by electrochemical impedance spectroscopy. The solubility of TEMPO in [Li(G4)]TFSA was found to be 4.4 M at 25 C. + + -8 2 -1 -7 2 -1 + - + -4 -1

  • Characterization of the Solid-Electrolyte Interphase between a Cu Electrode and LiN(CF<inf>3</inf>SO<inf>2</inf>)<inf>2</inf>-triglyme Solvate Ionic Liquid

    Serizawa N., Kitta K., Tachikawa N., Katayama Y.

    Journal of the Electrochemical Society (Journal of the Electrochemical Society)  167 ( 11 )  2020年01月

    ISSN  00134651

     概要を見る

    The formation of the solid electrolyte interphase (SEI) on a Cu electrode was investigated in 50.0-50.0 mol% lithium bis(trifluoromethylsulfonyl)amide (LiTFSA)-triglyme (G3, CH3(OCH2CH2)3OCH3) solvate ionic liquid, [Li(G3)]TFSA, using electrochemical impedance spectroscopy (EIS), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The Li+ conductive SEI was formed on a Cu electrode by keeping the potential at 0 V vs Li|Li(I). The resistance and capacitance attributable to the SEI changed over a period of 24 h in EIS spectra, suggesting the sluggish SEI formation on the Cu electrode in [Li(G3)]TFSA. XPS and FT-IR spectra indicated the existence of G3, TFSA-, [Li(G3)]+, and/or their decomposition products in the SEI. In contrast, LiF was not found in the SEI, suggesting LiF was not formed by the cathodic decomposition of [Li(G3)]TFSA on the Cu electrode at 0 V. The whisker-like growth of Li on a Cu electrode was suppressed after the SEI formation at 0 V probably due to the formation of homogeneous and low-conductive SEI layer. The coulombic efficiency for deposition and dissolution of Li was improved with the SEI formation at 0 V prior to the measurements, suggesting the SEI on a Cu electrode affected the reversibility of the Li anode.

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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

総説・解説等 【 表示 / 非表示

研究発表 【 表示 / 非表示

  • 室温溶融塩を含浸させたNafion膜の高温特性

    後藤 新,片山 靖,美浦 隆

    電気化学会第73回大会 (東京) , 2006年04月, 口頭(一般)

  • 塩化カルシウム系溶融塩中における二酸化チタンの電気化学的還元

    渡部 一貴, 片山 靖, 美浦 隆

    電気化学会第73回大会 (東京) , 2006年04月, 口頭(一般)

  • イミド系室温溶融塩中における鉄化学種の電極反応速度

    立川直樹,片山 靖,美浦 隆

    電気化学会第73回大会 (東京) , 2006年04月, 口頭(一般)

  • 疎水性室温溶融塩中におけるジメチルエーテルの酸化

    片山 靖,小林隆文,美浦 隆

    電気化学会第73回大会 (東京) , 2006年04月, 口頭(一般)

  • 疎水性室温イオン液体からのコバルトの電析挙動

    #H片山 靖#H,福井隆太,美浦 隆

    表面技術協会第113回講演大会 (埼玉) , 2006年03月, 口頭(一般)

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受賞 【 表示 / 非表示

  • 砥粒加工学会論文賞

    砂場 勇輝, 立川 直樹, 片山 靖, 閻 紀旺, 2020年02月, 公益社団法人砥粒加工学会, シリコン切りくずと金属微粒子の高圧焼結によるポーラス複合構造体の創製

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞,  受賞国: 日本

  • 第32回(2017年度)溶融塩賞

    2018年01月, 公益社団法人電気化学会溶融塩委員会, イオン液体を用いた電気化学的研究

    受賞区分: 国内学会・会議・シンポジウム等の賞,  受賞国: 日本

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • ナノスケール科学ジョイントセミナー

    2021年度

  • マテリアルデザイン科学ジョイントセミナー

    2021年度

  • 理工学基礎実験

    2021年度

  • 応用化学実験C

    2021年度

  • 総合デザイン工学課題研究

    2021年度

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所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 表面技術協会, 

    2000年09月
    -
    継続中
  • Electrochemical Society, 

    1998年08月
    -
    継続中
  • DV-Xa 研究協会, 

    1995年01月
    -
    継続中
  • (社)電気化学会, 

    1994年01月
    -
    継続中
  • (社)日本原子力学会, 

    1992年12月
    -
    継続中

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委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2000年09月
    -
    継続中

    会員, 表面技術協会

  • 1998年08月
    -
    継続中

    Active Member, Electrochemical Society

  • 1995年01月
    -
    継続中

    会員, DV-Xa 研究協会

  • 1994年01月
    -
    継続中

    会員, (社)電気化学会

  • 1992年12月
    -
    継続中

    会員, (社)日本原子力学会

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