水素貯蔵材料としての準安定氷結晶相の探求

• Project/Area Number: 25K01724
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 32010:Fundamental physical chemistry-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 小松 一生 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (50541942)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 町田 真一 一般財団法人総合科学研究機構, 中性子科学センター, 副主任研究員 (30554373) ; 則竹 史哉 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (50755569) ; 鍵 裕之 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70233666)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥25,610,000 (Direct Cost: ¥19,700,000、Indirect Cost: ¥5,910,000); Fiscal Year 2028: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2027: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2026: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000); Fiscal Year 2025: ¥13,390,000 (Direct Cost: ¥10,300,000、Indirect Cost: ¥3,090,000)
• Keywords: 水素貯蔵 / 水素水和物 / 氷 / 高圧

Outline of Research at the Start

熱力学的に安定な通常の氷は，水素をほとんど取り込むことができない．しかし，水素ハイドレートから低温常圧下で水素を除去した準安定な氷結晶相群には，比較的マイルドな温度・圧力条件で水素を取り込める可能性がある．本研究では，水素を取り込んだ氷の結晶構造・熱力学的安定性水素の吸収放出の反応速度をX線回折，ラマン散乱，中性子回折，中性子準弾性散乱を用いて詳細に観察する．また，これらの実験に分子動力学計算や第一原理計算を組み合わせ，水素ハイドレートの安定性や水素分子の拡散速度を支配する要因を解明する．さらに，有機化合物や塩の添加により，室温常圧に近い条件での水素貯蔵の可能性を追求する．