| 研究課題/領域番号 |
18K19122
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
藤岡 正弥 北海道大学, 電子科学研究所, 助教 (40637740)
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| 研究分担者 |
西井 準治 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (60357697)
李 哲虎 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究グループ長 (80358358)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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| キーワード | 水素化物 / 固体電気化学 / 無機合成 / 水素吸蔵 / 第一原理計算 / 水素貯蔵 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、結晶構造内にプロトンを導入するための新規合成手法を開発した。一価カチオンであるプロトンを固体中で安定化するためには、化合物中の一価カチオンサイトを利用することが有効である。例えば、Na-Siクラスレート(Na24Si136)はSiのケージ内にNaが導入された構造を有しており、本研究では、固体電気化学的な手法によりケージ内のNaを抜き出し、形成されるカチオン安定サイトにプロトンを導入することに成功している。さらに、本研究では第一原理計算を用いた物質探索手法を開発しており、申請者が独自に見出した固体電気化学法を用いることで、今後さらなる化合物の水素化が期待される。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
水素社会の実現に向けて、水素吸蔵合金、プロトン・ヒドリド伝導体など、水素を含有した機能性材料の開発が世界的に求められている。しかし、水素を無機化合物内に取り込む合成は難しく、単純な水素雰囲気下での熱処理には限界がある。そこで、新たなメカニズムで水素化物を合成するプロセスの開発が必要である。本研究では、固体電気化学に基づく方法を利用し、プロトンやヒドリドを制御することで、固体中の安定サイトにこれらを導入する手法を開発した。本手法により複数の水素化物合成に成功している。本研究で確立したプロセスは、機能性水素化物の創出する上で有効な手法であると期待される。
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