2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of hydride super ionic conductors
Publicly Offered Research
| Project Area | Synthesis of Mixed Anion Compounds toward Novel Functionalities |
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| Project/Area Number |
17H05492
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| Research Institution | Institute for Molecular Science |
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Principal Investigator |
小林 玄器 分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 准教授 (30609847)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ヒドリドイオン導電体 / 固体電解質 / 酸水素化物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
酸水素化物を対象に物質探索を行い、新規ヒドリドイオン導電体Ba2ScHO3を発見した。X線回折と中性子回折による結晶構造解析から、Ba2SHO3は[ScO4]層（ペロブスカイト層）と[Ba2HO]層（岩塩層）が交互に積層したK2NiF4型構造をとることが明らかになった。[Ba2HO]層中のH-とO2-は不規則配列し、全ての岩塩層内のアニオン位置は等価となる。一方で、これまでに報告したK2NiF4型構造のLi系酸水素化物は、ヒドリドがペロブスカイト層内を優先的に占有する。この構成元素の組み合わせによって変化するアニオン配列は、ポーリングの静電電荷則（第二規則）で説明できることができ、価数変化の無い非遷移金属系の酸水素化物においては、1価のH-がより価数の低いカチオンの近傍を優先的に占有する傾向があることが明らかになった。この結果は、カチオンの組み合わせを調整することで酸水素化物中のH/O配列を制御可能であることを示しており、今後のH-導電性酸水素化物の物質設計に役立つ指針となるであろう。また、新学術領域内の共同研究から、岩塩層内のH-拡散の活性化エネルギーがO2-の拡散よりも低いこと、過剰のH-を格子間位置に導入されることでペロブスカイト層内での拡散よりも高導電化が期待できることが理論計算により示唆された。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] H- 導電性LnSrLiH2O2 (Ln = La, Pr, Nd, Sm, Gd)の合成と構造、電気化学特性2018
Author(s)
松井直喜, 岩崎佑紀, 小林玄器, Haq Nawaz, 今井弓子, 鈴木耕太, 米村雅雄, 平山雅章, 菅野了次
Organizer
第44回固体イオニクス討論会
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