PO4鎖を鋳型とした結晶水の配列制御による超広域温度作動型プロトン導電体の創成

• 研究課題/領域番号: 24K08584
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 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: 千葉工業大学
• 研究代表者: 松田 泰明 千葉工業大学, 工学部, 准教授 (10731101)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2026年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2025年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2024年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: プロトン導電体 / リン酸塩 / 結晶構造 / 中温作動

研究開始時の研究の概要

本研究では、構成元素の組み合わせにより種々の結晶構造が出現する複合カチオンリン酸に着目し、次世代燃料電池の開発のために切望される、室温から500°Cの超広域温度帯で作動する新規プロトン導電体化合物群を開発する。開発する物質群は、高温X線回折測定とTG/DTA測定を用いて熱安定性を評価し、室温-500°Cの温度域でプロトン量と結晶水量の最適比とプロトン導電率の最高値を決定する。最高のプロトン導電率を示す物質の結晶構造をX線と中性子線回折データを用いた結晶構造解析から決定する。これを基にし150-500°Cでの構造解析から、中温域でのプロトンの高速拡散の鍵となる結晶水の配列情報の抽出を目指す。