無機機能性材料の特性を向上させる新しい手法を開発 ~困難だったアニオン(陰イオン)の組成を電気化学で容易に制御~

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2023-09-11 東北大学,九州大学,東京都立大学,科学技術振興機構

無機機能性材料の特性を向上させる新しい手法を開発 ~困難だったアニオン(陰イオン)の組成を電気化学で容易に制御~

ポイント
  • 外部から電圧を印加するだけで、対象となる無機機能性材料のアニオン(陰イオン)の組成を容易に、幅広く制御する技術を開発しました。
  • 従来的な材料合成技術では実現できない反応条件で材料合成できることが特徴です。
  • 燃料電池や蓄電池などの高効率エネルギー変換・貯蔵技術への応用や新物質探索への展開が期待されます。

無機機能性材料の特性を飛躍的に促進する新たな戦略としてカチオン(陽イオン)に比べて不十分だった「アニオン(陰イオン)機能の活用」が注目されています。この新戦略を実現するためには、対象材料のアニオン組成を自由自在に制御することが必要とされます。しかし現状、アニオン組成の制御は技術的に難しく、材料開発は限られた範囲にとどまっています。

このような状況を打破するため、東北大学 多元物質科学研究所 中村 崇司 准教授、山本 孟 助教、木村 勇太 助教、勝又 琢也 大学院生、雨澤 浩史 教授、九州大学 麻生 亮太郎 准教授、東京都立大学 山添 誠司 教授らの研究グループは、電気化学を材料合成に応用することで、アニオン組成を容易に、幅広く制御する技術を開発しました。本技術は従来的な材料合成技術では困難な「アニオン組成の精密な制御」、「極限的な反応条件での新材料探索」を可能とするものであり、全く新しいアニオン組成制御型機能材料の創出につながることが期待できます。

本研究成果は、2023年9月7日(現地時間)に科学雑誌「Advanced Functional Materials」に掲載されました。

本研究は、JST さきがけ(JPMJPR20T6)、科学研究費補助金(JP19H05814、JP22K04927、JP22H04620、JP22K19079、JP22H02174)、木下記念事業団および村田学術振興財団の助成により実施されたものです。

<プレスリリース資料>
  • 本文 PDF(940KB)
<論文タイトル>
“Development of Electrochemical Anion Doping Technique for Expansion of Functional Material Exploration”
DOI:10.1002/adfm.202307116
<お問い合わせ先>

<研究に関すること>
中村 崇司(ナカムラ タカシ)
東北大学 多元物質科学研究所 准教授

<JST事業に関すること>
安藤 裕輔(アンドウ ユウスケ)
科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ

<報道担当>
東北大学 多元物質科学研究所 広報情報室
九州大学 広報課
東京都立大学 管理部 企画広報課
科学技術振興機構 広報課

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