水素化反応制御による巨大熱伝導スイッチング

• 研究課題/領域番号: 23K26057
• 補助金の研究課題番号: 23H01362 (2023)
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金 (2024); 補助金 (2023)
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分19020:熱工学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 八木 貴志 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (10415755)
• 研究分担者: 岡島 敏浩 公益財団法人科学技術交流財団(あいちシンクロトロン光センター、知の拠点重点研究プロジェクト統括部), あいちシンクロトロン光センター, 副所長 (20450950) ; 竹谷 敏 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, 上級主任研究員 (40357421) ; 重里 有三 青山学院大学, 理工学部, 教授 (90270909) ; 野村 政宏 東京大学, 生産技術研究所, 教授 (10466857)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円); 2026年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2025年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2024年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
• キーワード: 熱伝導率 / スイッチング / 水素化 / 水素化物

研究開始時の研究の概要

金属と水素化物の間を自在に制御できるスイッチングミラー材料は、熱の担体が自由電子から格子振動（フォノン）に切り替わることで巨大な熱伝導率変化を発現する。高度な熱伝導率スイッチは、熱を時空間的に自在に制御することを可能とし、これまで捨てられてきた廃熱をエネルギーとして有効活用する社会の実現につながるものである。本研究では、希薄水素ガスや電気化学セルを用いたその場熱伝導率計測技術とその場構造解析技術を駆使し、熱伝導率の変化率、応答速度および可逆特性に秀でた水素化金属の探索とその微細構造の最適化を行い、究極の目標である水素化反応を用いた全固体型熱伝導率スイッチの実現に向けた基礎を確立する。