| 研究課題/領域番号 |
22K14755
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 (2023)
分子科学研究所 (2022) |
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研究代表者 |
竹入 史隆 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (20824080)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | ヒドリド / 複合アニオン / メカノケミストリー / 高圧合成 / メカノケミカル / ヒドリド導電 / 酸水素化物 / メカノケミカル合成 / 水素化物 / イオニクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ヒドリドイオンが電荷担体としてふるまうイオン導電体（ヒドリド導電体）は、金属水素化物または酸水素化物において報告が相次いでいるが、実際に材料として求められる特性（高い導電率・小さな粒界抵抗・安定性など）を十分に満足するものは未だ不在である。本研究では、ヒドリド導電体の探索領域を、水素化ハロゲン化物や水素化カルコゲン化物といったより広義な複合アニオン化合物へと拡張し、新物質・新材料の発見を目指す。
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| 研究成果の概要 |
水素化ランタンLaH3を母構造とした複合アニオン化によって、室温で作動するヒドリド電解質の開発に成功した。また、これまでヒドリドとの複合アニオン化の例が限られていた硫化物イオンに着目した探索を推進し、いくつかの新物質を発見した。GaO4ポリアニオンを含むヒドリド化合物の高圧合成にも成功し、その結晶構造がアンチペロブスカイト構造をとることを見出した。メカノケミカル法によるヒドリド材料の開発にも取り組み、その平均構造にくわえて、局所構造の解析を共同研究で実施することで、機能との相関を示唆する知見を得た。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、近年発展の著しいヒドリド化合物の探索範囲を、従来の水素化物または酸水素化物から大幅に拡張し、実際に幾つかの新物質の発見に成功し、またイオニクスに代表される機能性を見出した。代表的な成果である、室温で作動するヒドリド電解質の開発は、将来的なヒドリド電気化学デバイスの開発という観点から重要なマイルストーンとなる。
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