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2023 年度 研究成果報告書

無機-有機ハイブリッド結晶の精密構造制御による革新的プロトン伝導体の創出

研究課題

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研究課題/領域番号 21K05232
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36010:無機物質および無機材料化学関連
研究機関東海大学

研究代表者

伊藤 建  東海大学, 理学部, 教授 (50376935)

研究分担者 小口 真一  東海大学, 理学部, 准教授 (90580499)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード無機-有機ハイブリッド / ポリ酸 / 界面活性剤 / イオン液体 / 結晶 / プロトン伝導性
研究成果の概要

モリブデンやタングステン、バナジウムの各種ポリオキソ酸アニオンを用いて、界面活性剤やイオン液体のカチオンと無機-有機ハイブリッド結晶を合成した。対カチオンの種類や結晶化条件を変化させてハイブリッド結晶の組成や構造を精密に制御し、プロトン、マグネシウムイオン、カルシウムイオンなどをハイブリッド結晶中に導入することに成功した。これらは、室温~200℃の温度領域でプロトン伝導性を示し、燃料電池などの固体電解質として期待される。

自由記述の分野

材料化学(クラスター分子を用いた無機-有機ハイブリッド材料の創製と機能発現)

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた無機-有機ハイブリッド結晶は、いずれも世界的に唯一無二の化合物であり、学術的意義は非常に高い。良好なプロトン伝導性を発現するハイブリッド結晶も得られており、現行の燃料電池の性能向上、次世代型燃料電池の創出に貢献できると期待される。熱安定性の向上など更なる性能向上がなされれば実装化なども視野に入ってくるので、環境負荷低減型の社会の実現へ向けて社会的波及効果も大きいといえる。

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公開日: 2025-01-30  

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