東工大など、水素の陰イオン「ヒドリド」がイオン伝導する固体電解質を開発

東京工業大学は3月18日、水素の陰イオンであるヒドリド(H-)がイオン伝導する新物質を開発したと発表した。

同成果は、分子科学研究所 小林玄器特任准教授、東京工業大学大学院 菅野了次教授、京都大学大学院 田中功教授、高エネルギー加速器研究機構 米村雅雄特別准教授らの研究グループによるもので、3月18日付けの米科学誌「Science」に掲載された。

イオンが拡散することで電気伝導が生じるイオン伝導体は、二次電池や燃料電池の基幹材料として電極や電解質に用いられる。現在は、プロトン(H+)やリチウム(Li+)を伝導する物質が実用材料として開発されいるが、H-を電気伝導の担い手とするイオン伝導体を蓄電・発電反応に利用することができれば、高電位・高容量のエネルギーデバイスを実現できる可能性がある。

同研究グループは今回、La-Li系の酸水素化物La2LiHO3のLaをSrで置き換えると、H-濃度と結晶内の配位環境を制御できることを見い出し、原料を圧力媒体内に密閉してGPaオーダーの高圧下で熱処理する高圧合成法により、純粋なH-伝導体であるLSLHO(La2-x-ySrx+yLiH1-x+yO3-y)