演題：「新反応開発：結合活性化から原子挿入まで」
日時：2023年11月8日(水)16：20－18：00
会場：早稲田大学 国際会議場 井深大記念ホール
講師：鳶巣 守（大阪大学大学院 工学研究科 応用化学専攻・教授）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：先進理工学研究科 応用化学専攻
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：私の研究生活
日時：2023年7月7日(金)18:00-20:00
会場：Zoomによるオンライン講演会
講師：中 純夫（京都府立大学 名誉教授）
対象：学部生、大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：時間になりましたら下記よりご参加ください。
https://docs.google.com/forms/d/1XoLN5e21VZIXwkZBgmxHktON9WBc71dBW8m6aIViJEg/edit?ts=648de227
主催：創造理工学部 社会文化領域
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：Nonlocal PDE with state-dependent measures and coercive Hamiltonians
日時：2023年７月29日(木)16：40―18：20
会場： 西早稲田キャンパス 55号館N棟1階第２会議室
講師：Olivier Ley (Professor at Institut de Recherche Mathematique de Rennes)
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へ
主催：先進理工学研究科 物理学及応用物理学専攻
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-300
演題：Ln estimates for a class of degenerate or singular equations
日時：2023年6月29日(木)15：30-17：30
会場： 西早稲田キャンパス 55号館N棟1階第２会議室
講師：Hongjie Dong(Professor at Brown University)
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へ
主催：先進理工学研究科 物理学及応用物理学専攻
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：Necessity is the Mother of Invention: Natural Products and the Chemistry They Inspire
日時：2023年9月15日(金)16：30－18：10
会場：西早稲田キャンパス 62号館森村記念ラウンジ (62号館1階)
講師：Sarah E. Reisman（カリフォルニア工科大学・教授）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：先進理工学研究科 応用化学専攻
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：メタボロミクスの精密表現型解析への応用
日時：2023年7月14日(金) 17：00 – 18：40
会場：早稲田大学 120-5号館 121会議室
講師：福崎 英一郎（大阪大学大学院工学研究科 生物工学専攻 教授）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：早稲田大学 先進理工学部 生命医科学科
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：Breakthroughs in Solid Sorbents for CO2 Capture
日時：2023年7月18日(火)10：00－12：00
会場：西早稲田キャンパス 55館S棟610ゼミ室
講師：Jeong Gil Seo（Associate Professor, Hanyang Univ.）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：先進理工学研究科 応用化学専攻
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：「糖質科学のすゝめ」
日時：2023年6月30日(金)15：05－16：45
会場：西早稲田キャンパス 56号館 1階101教室
講師：高橋 大介（慶應義塾大学理工学部応用化学科 准教授）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：先進理工学研究科 応用化学専攻
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：最も有名ながん抑制遺伝子p53はどのようにがんを抑制するのか？
日時：2023年6月２2日(木)17：00－18：40
会場：西早稲田キャンパス 52号館 3階303号室
講師：大木 理恵子（基礎腫瘍学ユニット 独立ユニット長(国立がん研究センター)）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：先進理工学研究科 化学・生命化学専攻
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
[Image Title] All-solid-state rechargeable air battery with redox-active organic negative electrode. [Image Caption] The battery, which uses a polymeric dihydroxy-benzoquinone-based negative electrode and a Nafion-based solid electrolyte, exhibits high Coulombic efficiency and discharge capacity.
Metals are typically used as active materials for negative electrodes in batteries. Recently, redox-active organic molecules, such as quinone- and amine-based molecules, have been used as negative electrodes in rechargeable metal–air batteries with oxygen-reducing positive electrodes. Here, protons and hydroxide ions participate in the redox reactions. Such batteries exhibit high performance, close to the maximum capacity that is theoretically possible. Furthermore, using redox-active organic molecules in rechargeable air batteries overcomes problems associated with metals, including the formation of structures called ‘dendrites,’ which impact battery performance, and have negative environmental impact. However, these batteries use liquid electrolytes—just like metal-based batteries—which pose major safety concerns like high electrical resistance, leaching effects, and flammability.
Now, in a new study published in Angewandte Chemie International Edition on May 2, 2023, a group of Japanese researchers have developed an all-solid-state rechargeable air battery (SSAB) and investigated its capacity and durability. The study was led by Professor Kenji Miyatake from Waseda University and the University of Yamanashi, and co-authored by Professor Kenichi Oyaizu from Waseda University.
The researchers chose a chemical called 2,5-dihydroxy-1,4-benzoquinone (DHBQ) and its polymer poly(2,5-dihydroxy-1,4-benzoquinone-3,6-methylene) (PDBM) as active materials for the negative electrode due to their stable and reversible redox reactions in acidic conditions. In addition, they utilized a proton-conductive polymer called Nafion as the solid electrolyte, thereby replacing conventional liquid electrolytes. “To the best of my knowledge, no air batteries based on organic electrodes and solid polymer electrolyte have been developed yet,” says Miyatake.
After the SSAB was in place, the researchers experimentally assessed its charge–discharge performance, rate characteristics, and cyclability. They found that unlike typical air batteries that use a metallic negative electrode and an organic liquid electrolyte, the SSAB did not deteriorate in the presence of water and oxygen. Furthermore, replacing the redox-active molecule DHBQ with its polymeric counterpart PDBM formed a better negative electrode. While the per gram-discharge capacity of the SSAB-DHBQ was 29.7 mAh, the corresponding value of the SSAB-PDBM was 176.1 mAh, at a constant current density of 1 mAcm-2.
The researchers also found that the coulombic efficiency of SSAB-PDBM was 84% at 4 C rate, which gradually decreased to 66% at 101 C rate. While the discharge capacity of SSAB-PDBM reduced to 44% after 30 cycles, by increasing the proton-conductive polymer content of the negative electrode, the researchers could significantly improve it to 78%. Electron microscopic images confirmed that the addition of Nafion improved the performance and durability of the PDBM-based electrode.
This study demonstrates the successful operation of an SSAB comprising redox-active organic molecules as the negative electrode, a proton-conductive polymer as the solid electrolyte, and an oxygen-reducing, diffusion type positive electrode. The researchers hope that it will pave the way for further advancements. “This technology can extend the battery life of small electronic gadgets such as smartphones and eventually contribute to realizing a carbon-free society,” concludes Miyatake.
Makoto Yonenaga1, Yusuke Kaiwa2, Kouki Oka2,3, Kenichi Oyaizu2, and Kenji Miyatake1
Angewandte Chemie International Edition
1Clean Energy research Center, Fuel Cell Nanomaterials Center, University of Yamanashi
2Department of Applied Chemistry, Research Institute for Science and Engineering, Waseda University
3Center for Future Innovation (CFI) and Department of Applied Chemistry, Graduate School of Engineering, Osaka University
This work was partly supported by the Ministry of Education, Culture, Sports, Science and Technology (MEXT), Japan, through Grants-in-Aid for Scientific Research (18H05515, 23H02058), MEXT Program: Data Creation and Utilization Type Material Research and Development Project (JPMXP1122712807), and JKA promotion funds from AUTORACE.
Located in the heart of Tokyo, Waseda University is a leading private research university that has long been dedicated to academic excellence, innovative research, and civic engagement at both the local and global levels since 1882. The University has produced many changemakers in its history, including nine prime ministers and many leaders in business, science and technology, literature, sports, and film. Waseda has strong collaborations with overseas research institutions and is committed to advancing cutting-edge research and developing leaders who can contribute to the resolution of complex, global social issues. The University has set a target of achieving a zero-carbon campus by 2032, in line with the Sustainable Development Goals (SDGs) adopted by the United Nations in 2015.
To learn more about Waseda University, visit https://www.waseda.jp/top/en
Kenji Miyatake received his Ph.D. degree in chemistry from Waseda University in 1996. He was a Japan Society for the Promotion of Science (JSPS) postdoctoral fellow at McGill University from 1999 to 2001. In 2001, he was offered an associate professor position at the Clean Energy Research Center at the University of Yamanashi, where he currently serves as a professor. He also holds a professor position in his alma mater since 2020. He is also a Fellow of the Royal Society of Chemistry.
[Image Title] A schematic representation of the simplified cell configuration and cell reactions of the dihydroxy-benzoquinone-based solid-state air battery. [Image Caption] Researchers have developed an all-solid-state rechargeable air battery with a dihydroxy-benzoquinone-based organic negative electrode and Nafion polymer electrolyte.
演題：Immiscibility-driven Folding in Periodically Grafted Amphiphilic Polymer
日時：2023年7月18日(火)9：00－10：40
会場：西早稲田キャンパス 55S号館 510号室
講師：Ramakrishnan Subramaniam（Indian Institute of Science 教授）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：先進理工学研究科 応用化学専攻
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：海洋遺伝資源および塩基配列データの利用に関する国際的規制
日時：2023年6月20日(火) 15：00 – 16：40
会場：早稲田大学 120-5号館 121会議室
講師：本田 悠介（神戸大学大学院 海事科学研究科 准教授）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：早稲田大学 先進理工学部 生命医科学科
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：臓器老化モデルマウスを用いたファンクショナルフードの機能性解析
日時：2023年6月14日(水)10：00－11：40
会場：西早稲田キャンパス 55号館S棟 601号室
講師：清水 孝彦（国立長寿医療研究センター 老化ストレス応答研究PT プロジェクトリーダー）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：先進理工学研究科 化学・生命化学専攻
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：Controllable Generative AI for the Metaverse and VFX
日時：2023年6月1日(木)15:00-16:40
会場： 早稲田大学 121 号館 コマツ 100 周年記念ホール
講師：Hao Li
(CEO/Co-Founder Pinscreen Associate Professor, Mohamed bin Zayed University of Artificial Intelligence (MBZUAI))
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へ
主催：先進理工学研究科 物理学及応用物理学専攻
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：「エネルギーと物質と情報を通して，生命を知る」（仮題）
日時：2023年6月29日(木)15：05－16：45
会場：西早稲田キャンパス 52号館 3階302教室
講師：伏見 譲（埼玉大学（名誉教授））
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：先進理工学研究科 応用化学専攻
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
「Translational Chemical Biology」(2023/6/6)
演題：Translational Chemical Biology
日時：2023年6月6日(火)16：30－18：10
会場：西早稲田キャンパス 62号館森村記念ラウンジ (62号館1階)
講師：Xiaoguang Lei（北京大学 教授）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：先進理工学研究科 応用化学専攻
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：Development of Highly Efficient Palladium Nanocatalysts for the Heterogeneous Suzuki−Miyaura Reaction ⇒ 講師都合により中止となりました
日時：2023年6月2日(金)17：00－18：40 ⇒ 中止となりました
会場：西早稲田キャンパス 62W号館 1階大会議室A
講師：Shiguang PAN（Lecturer (講師) School of Chemistry, Tiangong University）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：先進理工学研究科 化学・生命化学専攻
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
演題：Nonlocal modeling, analysis and computation: some recent development
日時：2023年5月25日(木)16:00-17:40
会場：西早稲田キャンパス 63号館2階 05会議室
講師：Qian Du （コロンビア大学 教授）
対象：学部生・大学院生、教職員、学外者、一般の方
参加方法：入場無料、直接会場へお越しください。
主催：基幹理工学部 応用数理学科
問合せ：早稲田大学 理工センター 総務課
TEL：03-5286-3000
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