高温超伝導バルク磁石の強力な静磁場勾配による拡散NMRと分子識別の試み

• 研究課題/領域番号: 24K01618
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分36020:エネルギー関連化学
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 高橋 雅人 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 上級研究員 (60392015)
• 研究分担者: 坂井 直道 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (00415936) ; 横山 和哉 足利大学, 工学部, 教授 (60313558)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2028年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2027年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2026年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2025年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2024年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
• キーワード: 高温超伝導バルク磁石 / 拡散NMR / 全固体リチウムイオン電池 / オペランド解析

研究開始時の研究の概要

高温超伝導は1986年に発見された液体窒素温度程度で電気抵抗がゼロになる現象である。
この高温超伝導結晶の塊であるバルク磁石を産業応用する研究開発が日本を中心に進められており、本研究では小型で強力な磁場を発生できる特徴を活かして高温超伝導バルク磁石を用いたNMR測定装置を開発する。NMRは強力な磁場を用いて核スピンから直接情報を得る方法であり、本研究では強力な静磁場勾配を利用してリチウムイオンの移動状態を追跡する。現在世界で開発が進められている全固体リチウムイオン電池の高性能化には電解質内部や境界のリチウムイオンの動態を観察することが重要であり、これに利用できる装置を開発する。