高速電子状態スクリーニングによる高効率ポスト遷移金属光触媒の開発

• 研究課題/領域番号: 24KJ1044
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 国内
• 審査区分: 小区分36020:エネルギー関連化学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 小川 幹太 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2024-04-23 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)

研究開始時の研究の概要

本研究では、ポスト遷移金属(Bi3+、Pb2+、Sb3+、Sn2+)に着目し、新たなブレイクスルー材料の開発を目指す。ポスト遷移金属カチオンは、特殊な電子配置・軌道相互作用を有する。Pb系ペロブスカイト太陽電池で見られるように、これが光エネルギー変換に理想的な物性をもたらし得る。まず、ポスト遷移金属化合物の特異な電子構造を軌道相互作用の観点から理解し、それを制御するための汎用的な設計指針を確立する。その指針をもとに、無限とも言える探索空間の中から、第一原理計算や機械学習を用いることで、目的のアプリケーションに適切な特性を持つ候補物質を選定し、革新材料の開発を目指す。