Development of fast ionic conductiors by using controlled hydrogen content

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K04700
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26040:Structural materials and functional materials-related
• Research Institution: Kwansei Gakuin University
• Principal Investigator: Matsuo Motoaki 関西学院大学, 工学部, 准教授 (20509038)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 水素化物 / イオン伝導体 / 二次電池

Outline of Final Research Achievements

Hydro-closo-borates, M2BnHn (M = Li, Na) composed of the [BnHn]2－ closo-borate anions, exhibit superionic conductivities on the order of 0.1 S/cm after the order-disorder transitions. From the application point of view, it is highly desirable to enhance the conductivities at room temperature. In this study, we have found out that partial dihydrogen desorption and combining [BnHn]2－ with [NH2]－ are effective in modifying the conductivities of M2BnHn.

Free Research Field

エネルギー機能材料としての水素化物の開発

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

クロソ系錯体水素化物の相転移温度以下でのイオン伝導率を改善するという目標を達成することができた。その中でも部分脱水素化量制御によるアプローチは、水素化物特有のものであり、国内外の他のグループに先行して本研究で初めて着眼した材料設計指針である。今後錯体水素化物での高速イオン伝導機能を飛躍的に発展させ高エネルギー密度の全固体二次電池の実現を後押するとともに、“水素化物でのイオニクス”分野の学理探求に貢献する成果と言える。