有機プロトン伝導体におけるフィリング効果の解明

• 研究課題/領域番号: 25K08582
• 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32020:機能物性化学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 出倉 駿 東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (80837948)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025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); 2027年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2026年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2025年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: プロトン伝導 / 固体電解質 / 分子性固体 / プロトン互変異性 / フィリング制御

研究開始時の研究の概要

電子物性とは異なり、水素社会の鍵となる固体中の水素イオン（プロトン）の自在制御は未達成である。従来のプロトン伝導には分子回転運動が必要であったが、過渡的な状態の直接観測は困難であるため、理論モデルの構築は不可能であった。一方、最近申請者が見出した「プロトン互変異性」は分子運動不要であるため、プロトン制御の学理構築が可能となる。本研究では、プロトン互変異性部位を並べた種々の有機結晶を舞台に、電界効果・分子固溶による物理的・化学的アプローチでプロトンフィリング変調手法を確立するとともに、プロトンフィリング変調によるプロトン伝導性の制御指針を確立することを目指す。