2026/03/14 更新

写真a

イシガミ　コウヘイ
石神　航平
所属
理工学術院 先進理工学部
職名
助手

経歴

  • 2025年09月
    -
    2025年10月

    IMDEA Energy Institute   Unit of Electrochemical Processes   Visiting Researcher

学歴

  • 2025年04月
    -
    継続中

    早稲田大学   大学院先進理工学研究科   応用化学専攻  

    博士課程後期

  • 2023年04月
    -
    2025年03月

    早稲田大学   大学院先進理工学研究科   応用化学専攻  

    修士課程

  • 2019年04月
    -
    2023年03月

    早稲田大学   先進理工学部   応用化学科  

所属学協会

  • 2024年01月
    -
    継続中

    公益社団法人 高分子学会

  • 2022年11月
    -
    継続中

    公益社団法人 日本化学会

研究キーワード

  • エネルギー貯蔵材料

  • 高分子活物質

  • 有機レドックスフロー電池

受賞

  • 第15回CSJ化学フェスタ2025 優秀ポスター賞

    2025年11月  

  • 第73回高分子学会年次大会 優秀ポスター賞

    2024年07月  

  • 7th Organic Battery Days 2024 Best Poster Award

    2024年06月  

 

論文

  • Approach to Tuning the Dispersion Stability of TEMPO‐substituted Polymer Nanoparticles for Aqueous Organic Redox Flow Batteries

    Kohei Ishigami, Shinjiro Mori, Kenichi Oyaizu

    ChemSusChem   18 ( 18 ) 202500911  2025年08月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

    　概要を見る

    Hydrophilic redox polymer nanoparticles with zwitterionic moieties are synthesized to improve material utilization for semisolid redox flow batteries (RFBs). TEMPO is chosen as the charge storage moiety, taking advantage of its high redox‐activity in pH‐neutral aqueous electrolytes. Redox‐active polymer nanoparticles copolymerized with the zwitterionic moiety show significant changes in surface properties, indicating promising dispersion stability and electrochemical performance even at more than 1 mol% zwitterionic moiety in the copolymer in prototype semisolid RFBs. Among the compositions studied, the introduction of 10 mol% zwitterionic moiety results in the best combination of material utilization and cycle stability. This approach is an effective molecular design strategy to achieve high performance and high volumetric density semisolid RFBs.

    DOI

    Scopus

    1
    被引用数
    (Scopus)

  • Combining low viscosity and high volumetric redox density of organic polymers for energy-efficient catholytes in redox flow batteries: a redox-active polyelectrolyte approach

    Kohei Ishigami, Kenichi Oyaizu

    Journal of Materials Chemistry A   13 ( 40 ) 34440 - 34446  2025年  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

    　概要を見る

    <jats:p>Redox flow batteries, which combine polymeric active materials, nanoporous separators, and pH-neutral aqueous electrolytes, have the potential as low-cost, safe, grid-scale rechargeable batteries. Polymeric active materials that exhibit both high...</jats:p>

    DOI

  • Precise control of protonation of phenazine-TEMPO-coupled hybrid for fully reversible bipolar redox process in aqueous electrolytes

    Jae Hoon Son, Kohei Ishigami, Shinjiro Mori, Hana Sato, Kisho Hiruba, Kenichi Oyaizu, Han Young Woo

    Macromolecular Research    2026年03月  [査読有り]

    担当区分：筆頭著者

    DOI

  • Designing n-Type Thermogalvanic TEMPO-Substituted Polyacrylamide via Conformational Entropic Modulation

    Ching-Chieh Hsu, Kohei Ishigami, Ryo Shirakawa, Hiroyuki Nishide, Kenichi Oyaizu, Cheng-Liang Liu

    ACS Macro Letters   15 ( 2 ) 282 - 287  2026年01月

    DOI

    Scopus

講演・口頭発表等

  • 有機レドックスフロー電池の活物質に適用するポリマーナノ粒子の表面特性制御

    石神航平, 森伸二郎, 小柳津研一

    第15回CSJ化学フェスタ2025  

    発表年月： 2025年10月

    開催年月：
    2025年10月
    　
    　

  • Synthesis of TEMPO-Substituted Polymers with Ammonium Pendant Group and Their Application to Aqueous Redox Flow Batteries

    Kohei Ishigami, Kenichi Oyaizu

    7th Organic Battery Days 2024  

    発表年月： 2024年06月

    開催年月：
    2024年06月
    　
    　

  • 溶解度とエネルギー密度を両立したポリマー活物質の合成とレドックスフロー電池への適用

    石神航平, 小柳津研一

    第73回高分子学会年次大会  

    発表年月： 2024年06月

    開催年月：
    2024年06月
    　
    　

  • レドックスフロー電池の低コスト化に向けた非金属系蓄電物質の開拓

    小柳津研一, 石神航平

    日本化学会 第106春季年会  

    発表年月： 2026年03月

    開催年月：
    2026年03月
    　
    　

  • 有機レドックスフロー電池の負極活物質に用いるビオロゲン微粒子の電気化学特性に及ぼすイオン性架橋基の効果

    晝場紀昭, 森伸二郎, 石神航平, 小柳津研一

    日本化学会 第106春季年会  

    発表年月： 2026年03月

    開催年月：
    2026年03月
    　
    　

  • 分岐構造を有するビオロゲン置換ポリマーの合成と有機レドックスフロー電池への適用

    佐藤花, 森伸二郎, 石神航平, 小柳津研一

    日本化学会 第106春季年会  

    発表年月： 2026年03月

    開催年月：
    2026年03月
    　
    　

  • スルホベタインの導入位置制御によるレドックスフロー電池用ポリマーナノ粒子の分散安定性、膨潤性付与

    森伸二郎, 石神航平, 小柳津研一

    関東高分子若手研究会 学生発表会･交流会2026  

    発表年月： 2026年03月

  • レドックスフロー電池に用いる高分散性レドックス活性ポリマーナノ粒子の構造設計

    石神航平, 森伸二郎, 小柳津研一

    関東高分子若手研究会 学生発表会･交流会2026  

    発表年月： 2026年03月

  • Redox-active Polyelectrolyte Approach for Viscosity Reduction in Polymeric Redox Flow Batteries

    Kohei Ishigami, Kenichi Oyaizu

    The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2025  

    発表年月： 2025年12月

    開催年月：
    2025年12月
    　
    　

  • レドックス活性高分子電解質溶液の粘性と微粒子分散性の動的制御

    小柳津研一, 石神航平, 森伸二郎

    第74回高分子討論会  

    発表年月： 2025年09月

    開催年月：
    2025年09月
    　
    　

  • Application of TEMPO-substituted Nanoparticles with Cationic Moieties for Aqueous Organic Redox Flow Batteries

    Shinjiro Mori, Kohei Ishigami, Kenichi Oyaizu

    19th Pacific Polymer Conference  

    発表年月： 2025年07月

    開催年月：
    2025年07月
    　
    　

  • Synthesis of TEMPO-substituted Polyelectrolytes and Characterization of Intrinsic Viscosity for Aqueous Organic Redox Flow Batteries

    Kohei Ishigami, Kenichi Oyaizu

    19th Pacific Polymer Conference  

    発表年月： 2025年07月

    開催年月：
    2025年07月
    　
    　

  • レドックスフロー電池に適用する水溶性高分子活物質の分子構造と電気化学特性

    石神航平, 小柳津研一

    第74回高分子学会年次大会  

    発表年月： 2025年05月

    開催年月：
    2025年05月
    　
    　

  • Viscosity Response to Redox Reaction in Water-Soluble TEMPO-Substituted Polyacrylamide for Aqueous Redox Flow Batteries

    Kohei Ishigami, Kenichi Oyaizu

    8th Organic Battery Days 2025  

    発表年月： 2025年04月

    開催年月：
    2025年04月
    　
    　

  • 膨潤性および分散安定性の向上を志向したレドックスフロー電池用ポリマーナノ粒子の合成と充放電特性

    森伸二郎, 石神航平, 小柳津研一

    日本化学会 第105春季年会  

    発表年月： 2025年03月

    開催年月：
    2025年03月
    　
    　

  • 水溶性TEMPO置換ポリマーの粘度挙動解析とレドックスフロー電池への適用

    石神航平, 小柳津研一

    日本化学会 第105春季年会  

    発表年月： 2025年03月

    開催年月：
    2025年03月
    　
    　

  • 高水溶性レドックス活性高分子電解質の有機レドックスフロー電池への適用

    石神航平, 小柳津研一

    関東高分子若手研究会 学生発表会･交流会2025  

    発表年月： 2025年03月

    開催年月：
    2025年03月
    　
    　

  • 粘度挙動を制御可能なレドックス活性ポリ電解質のレドックスフロー電池への適用

    石神航平, 小柳津研一  [招待有り]

    第33回ポリマー材料フォーラム  

    発表年月： 2024年11月

    開催年月：
    2024年11月
    　
    　

  • Highly Water-Soluble TEMPO-Substituted Polymers for Operation of Aqueous Redox Flow Batteries with Nanoporous Membrane Separator

    The 4th International Symposium on Design & Engineering by Joint Inverse Innovation for Materials Arichitecutere  

    発表年月： 2024年10月

    開催年月：
    2024年10月
    　
    　

  • High Energy Density TEMPO-Substituted Polymers with Strongly Hydrophilic Structures for Aqueous Redox Flow Batteries

    Kohei Ishigami, Kenichi Oyaizu

    13th Jilin-Korea-Waseda Alliance Annual Symposium  

    発表年月： 2024年08月

    開催年月：
    2024年08月
    　
    　

  • TEMPO二置換フマレート共重合体の合成とその電気化学特性

    白川稜, 石神航平, 小柳津研一

    日本化学会 第104春季年会  

    発表年月： 2024年03月

    開催年月：
    2024年03月
    　
    　

  • 高いレドックス容量と溶解度を両立したTEMPO置換ポリマーの合成と水系レドックスフロー電池への適用

    石神航平, 五十嵐優翔, 小柳津研一

    関東高分子若手研究会 学生発表会･交流会2024  

    発表年月： 2024年03月

    開催年月：
    2024年03月
    　
    　

  • 有機レドックスフロー電池用ポリマー活物質における溶解性とエネルギー密度の両立した分子設計

    石神航平, 五十嵐優翔, 小柳津研一

    第16回超分子若手懇談会  

    発表年月： 2024年01月

    開催年月：
    2024年01月
    　
    　

  • TEMPO置換ポリエーテルの酸化状態の制御と対アニオンの伝導特性

    石神航平, 五十嵐優翔, 小柳津研一

    第13回CSJ化学フェスタ2023  

    発表年月： 2023年10月

    開催年月：
    2023年10月
    　
    　

  • Oxidation State Dependent Ionic Conductivity Profile in TEMPO-Substituted Polyethers as Solid Polymer Electrolytes

    Kohei Ishigami, Yuto Igarashi, Kenichi Oyaizu

    12th Jilin-Korea-Waseda Alliance Annual Symposium  

    発表年月： 2023年08月

    開催年月：
    2023年08月
    　
    　

  • 酸化状態を制御したTEMPO置換ポリエーテルの合成と固体電解質としての特性

    石神航平, 五十嵐優翔, 畠山歓, 小柳津研一

    日本化学会 第103春季年会  

    発表年月： 2023年03月

    開催年月：
    2023年03月
    　
    　

▼全件表示

 

担当経験のある科目(授業)

  • 有機化学基礎実験

    2025年10月
    -
    継続中
     

  • 理工学基礎実験2B

    2025年10月
    -
    継続中
     

  • 理工学基礎実験1A

    2025年04月
    -
    継続中
     

 

特定課題制度（学内資金）

  • 高分子レドックスフロー電池用活物質としての高水溶性ラジカルポリマーの開拓

    2025年  

    　概要を見る

    高分子活物質を用いたレドックスフロー電池 (RFB) の電荷貯蔵容量が10 Ah/L程度に留まる主要因は、水溶性部位による電荷貯蔵密度の希釈と、質量濃度に対して非線形的に増大する粘度の制約にある。本研究ではRFBにおける高容量化を目的として、レドックス部位と水溶性付与の機能を集約した高分子電解質型の正極活物質を対象に、その実用条件下での挙動を検討した。これまで、中性水電解液中で高い電気化学安定性を示すTEMPO近傍に、第四級アンモニウム基を導入した高分子電解質型の分子設計を採用することで、1 M NaCl水溶液中において2 M (54 Ah/L) を超える高い溶解性を示しつつ、流動性を維持できることを明らかにしてきた。本研究ではこの高い溶解性を前提とし、溶液の流動特性と高濃度条件での電池動作に着目した。粘度の濃度依存性と極限粘度評価から、充電状態において極限粘度と粘度が低下する特異な挙動を示すことを見出した。高分子RFBにおける容量制約が単なる溶解度限界ではなく、分子設計に起因する粘度特性に強く支配されることを示し、本分子設計がそのトレードオフを緩和し得ることを実証した。これらの特性を踏まえてRFBを試作したところ、20 Ah/L (0.75 M) という、従来の高分子RFBの実用上限とされてきた容量の約2倍の条件下において、安定した充放電挙動と高いクーロン効率を示した。本成果は、高分子活物質を用いたRFBが実用容量域に到達可能であることを示した重要な実証例であり、高容量・低コストRFBの実現に向けた新たな正極活物質の設計指針を提示するものである。以上より、高容量・低コストRFBの実現に向けた正極活物質設計および評価に関する重要な基盤的知見を得た。