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はじめに
「高度研究型大学－世界に翔（はばた）く地域の信頼拠点―」を理念に、先進的な研究を展開する大阪府立大学。次世代電気自動車（EV）の心臓部として期待される全固体電池の材料研究における、世界トップレベルの拠点としても知られる。工学研究科無機化学研究グループの教員・学生が日々研究を進め、研究室で学んだ卒業生たちが実社会での実用化を目指している。
全固体電池の実用化をリードする人材を輩出
現在普及するリチウムイオン電池は、リチウムイオンの通り道となる電解質に可燃性の液体を用いるが、全固体電池はこの部分の材料に固体を使う。安全性が高く、長寿命、高性能なため近い将来、次世代EVへの搭載が見込まれている。無機化学研究グループを率いる林晃敏教授は、暑さや寒さ、振動といった自動車の過酷な条件での搭載が可能になれば、現在、リチウムイオン電池が使われているスマートフォンなど、多方面ですぐに応用できると分析する（図参照）。
グループの研究室では、20年以上前からリチウムイオンが高速で動く全固体電池の材料研究を行ってきた。ガラスを結晶化させる研究から、リチウムイオンを通しやすい硫化物を中心とした材料を発見し世界に発表するなど、長年実績を蓄積している。同研究室に所属する作田敦准教授は、新たな材料として「金属多硫化物」を発表。令和2年度の文部科学大臣賞 若手科学者賞を受賞するなど、研究室は人材の宝庫でもある。
「全固体電池が実用化されれば電池はもっと小型化し、急速充電も可能になる。“電池革命”が起こるでしょう。全固体電池を日本から実用化し、世界に発信したい」と林教授は力を込める。
林教授の下に学び、現在は全固体電池実用の最前線で活躍しているのが、プライム プラネット エナジー＆ソリューションズ株式会社（※）に勤務する水野史教さんだ。大学院では熱心な教員、チャレンジ精神を持った仲間にも刺激を受け、当時から「自分が全固体電池を実用化するんだ！」との思いで研究に打ち込んだ。
今、全固体電池を実用化するその最前線に立ち、大阪府立大学が長年にわたり蓄積してきた材料研究の成果は各所に反映されていると実感する。「世界基準を肌で感じられる大阪府立大学で博士号を取得できたことは財産。当社には研究室の卒業生が何人もいて、林先生を呼べばいつでも同窓会ができるくらいです」と笑う姿は、次世代をリードする人材を輩出し続ける大阪府立大学の研究レベルの高さを物語る。 車載用の全固体電池は、20年代前半に実用化を目指している。水野さんは「大学の先生方と一緒に開発してきた材料を使い、1日でも早く世に出したい」と意気込む。
※トヨタ自動車とパナソニックの車載用角形電池事業に関する合弁会社（2020年4月1日事業開始）
世界レベルの研究環境で得た自信
乙山美紗恵さん 国立研究開発法人産業技術総合研究所（産総研）
2020年3月 大学院工学研究科 物質・化学系専攻 博士後期課程修了
乙山美紗恵さんは全固体電池を研究テーマに掲げ、今年3月に大学院を修了。4月から産総研に入所し、継続して研究に取り組んでいる。 在学中の1月、全固体電池の電極反応を解析する方法を確立した研究内容が評価され、「日本学術振興会 育志賞」を受賞した。「全固体電池の解析分野は先行研究がほとんどなく苦労もありましたが、積み上げてきたテーマだったので喜びもひとしおです」と大学史上初の快挙を喜ぶ。
成果を出すほど、高性能な全固体電池の実用化に貢献できる。そんなだいご味を感じながら研究室での日々を過ごした。出席した海外の学会で出会った第一線の研究者からは「大阪府立大学が発表する論文は必ず読んでいる」と聞き、またとない環境で学べていることを改めて実感したという。
産総研では大学と企業の橋渡し的な役割を担い、技術移転を活性化させたいと意気込む。「こうして前向きに取り組めているのも、世界レベルの環境で一つの事を貫き通して生まれた自信があるからです」
文・理の枠にとらわれない学びのスタイルで
今回紹介した実用化につながる「世界レベル」での学びのスタイルとして、大阪府立大学では、学域・学類制を採用している。まず入学時に4学域13学類から専攻の大きな枠を選択。1年次では共通教育科目と専門基礎科目を中心に学び、2年次以降に専門領域を選択する。
文・理の枠にとらわれず、現代社会の問題解決に役立つ実践的な知を身につけてもらおうと、あらゆる意味で垣根が低いのも魅力。例えば、現代システム科学域マネジメント学類では、経営・経済といった文系の学問だけでなく、データ分析など理系に近い分野を組み合わせて学ぶことができ、異なる分野を気軽に行き来できる。主専攻となる分野以外の専門科目を学べる「副専攻プログラム」も充実する。学生の視野は自然と広くなり、社会問題を複眼的にとらえる目線が養われる。
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