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～

2023-09-11

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

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「ＡｄｖａｎｃｅｄＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ」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。