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ヒドリド導電メカニズムの開拓とデバイス開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K13803
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 無機工業材料
研究機関東京工業大学

研究代表者

菅野 了次  東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (90135426)

研究分担者 平山 雅章  東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (30531165)
鈴木 耕太  東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (40708492)
小林 玄器  分子科学研究所, 協奏分子システム研究センター, 特任准教授 (30609847)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードヒドリドイオン / イオン導電体 / 結晶構造 / 導電メカニズム / ヒドリドイオン導電体 / 高圧合成 / イオン導電機構 / 電気化学デバイス
研究成果の概要

「ヒドリド導電メカニズムの開拓とデバイス開発」を目的として、ヒドリドイオン(H-)が固体内を拡散する物質を基に、新規材料探索、導電機構の解析を行った。酸水素化物系におけるヒドリド導電体の基本構造であるK2NiF4型のヒドリド導電は、主にペロブスカイト層内で進行することを見出し、岩塩層内におけるヒドリドよりペロブスカイト層内のヒドリドが相対的に高速拡散することを明らかにした。K2NiF4型La-Sr-Li-H-O系材料は、水素雰囲気で密封したコンテナでの焼成で合成が可能であり、高圧合成と比較して一度により多くの試料が得られるため、デバイス検証に適したプロセスが確立できた。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 5件、 招待講演 10件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Ambient Pressure Synthesis and H<sup>&minus;</sup> Conductivity of LaSrLiH<sub>2</sub>O<sub>2</sub>2017

    • 著者名/発表者名
      Akihiro WATANABE, Genki KOBAYASHI, Naoki MATSUI, Masao YONEMURA, Akiko KUBOTA, Kota SUZUKI, Masaaki HIRAYAMA, Ryoji KANNO
    • 雑誌名

      Electrochemistry

      巻: 85 号: 2 ページ: 88-92

    • DOI

      10.5796/electrochemistry.85.88

    • NAID

      130005316112

    • ISSN
      1344-3542, 2186-2451
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ヒドリドイオン導電体2016

    • 著者名/発表者名
      小林玄器
    • 雑誌名

      固体物理

      巻: 51(12) ページ: 825-830

    • NAID

      40021038213

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] ヒドリドイオン導電体の開発と電解質材料への応用可能性2016

    • 著者名/発表者名
      小林玄器
    • 雑誌名

      Energy Device

      巻: 3(6) ページ: 53-58

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] H- 導電性酸水素化物 La2-x-ySrx+yLiH3-x+yO3-y の常圧合成とイオン導電特性2017

    • 著者名/発表者名
      小林玄器, 渡邉明尋, 久保田亜紀子, 松井直喜, 米村雅雄, 鈴木耕太, 平山雅章, 菅野 了次
    • 学会等名
      電気化学会第84回大会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ヒドリドイオンが固体中を動く-新物質創成と電気化学デバイスへの期待2017

    • 著者名/発表者名
      菅野了次, 小林玄器
    • 学会等名
      日本化学会第97回年会
    • 発表場所
      慶應義塾大学 日吉キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒドリドイオン導電性酸水素化物の物質開発2017

    • 著者名/発表者名
      小林玄器
    • 学会等名
      第163回アドバンスト・バッテリー技術研究会「ポスト電池討論会」
    • 発表場所
      大阪科学技術センター
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒドリドイオン導電体の開発2017

    • 著者名/発表者名
      小林玄器
    • 学会等名
      2016年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒドリドイオン導電性酸水素化物の物質開発2017

    • 著者名/発表者名
      小林玄器
    • 学会等名
      Workshop on Materials Science under Ultra-High Pressure 201
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 年月日
      2017-03-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] La2LiH1-2xO3の常圧合成と電気化学特性2016

    • 著者名/発表者名
      松井直喜, 小林玄器, 鈴木耕太, 渡邊明尋, Iqbal Muhammad, 米村雅雄, 平山雅章, 菅野了次
    • 学会等名
      第42回固体イオニクス討論会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2016-12-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ba-Li 系酸水素化物のヒドリドイオン導電特性2016

    • 著者名/発表者名
      小林玄器, 渡邉明尋, 米村雅雄, 鈴木耕太, 平山雅章, 菅野了次
    • 学会等名
      第57回電池討論会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] La2LiH1-2xO3+xの常圧下における合成と構造2016

    • 著者名/発表者名
      松井直喜, 鈴木耕太, 小林玄器, Iqbal Muhammad, 米村雅雄, 平山雅章, 菅野了次
    • 学会等名
      第6回CSJ化学フェスタ2016
    • 発表場所
      タワーホール船堀
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ヒドリドイオン導電性酸水素化物の高圧合成2016

    • 著者名/発表者名
      小林玄器, 渡邉明尋, 米村雅雄, 鈴木耕太, 平山雅章, 菅野了次
    • 学会等名
      第57回高圧討論会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2016-10-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis and H- Conductivity of Ba2LiH3-2xO1+X2016

    • 著者名/発表者名
      G. Kobayashi, A. Watanabe, K. Suzuki, M. Hirayama, M. Yonemura, R. Kanno
    • 学会等名
      PRiME2016
    • 発表場所
      Hawaii,USA
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Material Design for H- Conductive Oxyhydrides2016

    • 著者名/発表者名
      Genki Kobayashi
    • 学会等名
      Solid State Protonic Conductor-18
    • 発表場所
      Oslo, Norway
    • 年月日
      2016-09-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Synthesis of H- Conductive Oxyhydrides under Ambient Pressure2016

    • 著者名/発表者名
      G. Kobayashi, A. Kubota, N. Matsui, A. Watanabe, K. Suzuki, M. Hirayama, M. Yonemura, R. Kanno
    • 学会等名
      Solid State Protonic Conductor-18
    • 発表場所
      Oslo, Norway
    • 年月日
      2016-09-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of H- Conductivity of Ba2ScHO3 with the K2NiF4-Type Structure2016

    • 著者名/発表者名
      A. Watanabe, G. Kobayashi, T. Yamanaka, N. Matsui, K. Suzuki, M. Hirayama, M. Yonemura, R. Kanno
    • 学会等名
      Solid State Protonic Conductor-18
    • 発表場所
      Oslo, Norway
    • 年月日
      2016-09-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] H-導電性酸水素化物の合成2016

    • 著者名/発表者名
      小林玄器
    • 学会等名
      セラミックス協会第29回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] La-Sr-Li系酸水素化物の合成とH-導電特性2016

    • 著者名/発表者名
      小林玄器
    • 学会等名
      第4回酸化物研究の新機軸に向けた学際討論会「ナノ酸化物で見える科学と物理:新展開と異分野融合」
    • 発表場所
      京都大学 化学研究所
    • 年月日
      2016-08-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒドリドイオン導電体の開発2016

    • 著者名/発表者名
      小林玄器
    • 学会等名
      新世代研究所 第1回界面ナノ科学研究会
    • 発表場所
      湯沢グランドホテル
    • 年月日
      2016-07-04
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] H-導電性酸水素化物の合成とイオン導電特性2016

    • 著者名/発表者名
      小林玄器
    • 学会等名
      セラミックス協会2016年年会 サテライトプログラム 第2回構造科学と新物質探索研究会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2016-03-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hydride Conduction in Oxyhydrides2015

    • 著者名/発表者名
      Genki Kobayashi
    • 学会等名
      20th International Conference on Solid State Ionics
    • 発表場所
      Keystone, USA
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ヒドリド導電性酸水素化物の合成2015

    • 著者名/発表者名
      小林玄器, 今井弓子, 日沼洋陽, 渡邉明尋, Muhammad IQBAL, 平山雅章, 田中功, 菅野了次
    • 学会等名
      粉体粉末冶金協会平成27年度春季大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 東工大菅野平山研ホームページ

    • URL

      http://www.kanno.echem.titech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 分子科学研究所小林グループホームページ

    • URL

      https://www.ims.ac.jp/organization/kobayashi_g/index.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 東京工業大学 菅野・平山研究室

    • URL

      http://www.kanno.echem.titech.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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