異種アニオンを用いた孤立電子対の能動的制御によるアニオン伝導体設計

• 研究課題/領域番号: 24K17758
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
• 研究機関: 立命館大学
• 研究代表者: 鐘 承超 立命館大学, 生命科学部, 助教 (50962461)
• 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: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2024年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: イオン伝導体 / フッ化物イオン伝導体 / 新物質探索 / 結晶構造解析 / 孤立電子対

研究開始時の研究の概要

本研究では、二種類の異種アニオンを用いて孤立電子対の方向と形状を制御した新規フッ化物イオン伝導体を創出し、フッ化物イオン伝導率を向上させる孤立電子対の配置方法を見出す。具体的には、フッ化硫化物中の異なる結晶サイトに孤立電子対を含むカチオンを導入し、中性子回折測定から解明したフッ化物イオン伝導経路と、理論計算で可視化した孤立電子対を比較することで、フッ化物イオン伝導を促進させる孤立電子対の配置方法を見出す。本研究により孤立電子対を基軸としたフッ化物イオン伝導体の新しい設計指針を築くことができ、フッ化物イオン電池の劇的な性能向上に貢献できる。