プレスリリース・研究成果

ナノメートル級の籠状構造により促進される超イオン伝導現象を発見 -次世代蓄電池の開発を加速-

 東北大学金属材料研究所の松尾元彰講師と同大学原子分子材料科学高等研究機構の宇根本篤講師・折茂慎一教授の研究グループは、ナノメートル級の籠状構造(=B10H10 イオン)をもつ安定な錯体水素化物において、B10H10 イオンによりナトリウム超イオン伝導が促進される新たな現象を発見しました。同大学大学院工学研究科、アメリカ国立標準技術研究所、メリーランド大学、サンディア国立研究所、およびロシア科学アカデミーとの共同研究による成果です。

 研究グループでは、水素エネルギーの普及の観点から高密度水素貯蔵材料の開発を進めており、その候補材料のひとつとして、ナトリウム(Na)とホウ素(B)、水素(H)で構成される錯体水素化物に関する研究をしています。その一環で、水素を放出した後に生じるナノメートル級の籠状B10H10 イオンと、その周りのナトリウムイオンの動きを丹念に調べました。その結果、Na2B10H10 では110℃以上でB10H10 イオンの配置変化と高速回転が起こり、これらに促進されてナトリウム超イオン伝導現象が発現することを発見しました。
 今回の研究成果は、B10H10 イオンなどの籠状構造を持つ新たな固体電解質の開発指針を提案し、これを実証した点で注目されており、次世代蓄電池として期待される全固体ナトリウムイオン二次電池の開発を加速させる重要な成果として、平成26 年(2014 年)10月13日(現地時間)に材料科学分野の有力誌 Advanced Materials のオンライン版に掲載されました。


詳細(プレスリリース本文):http://www.tohoku.ac.jp/japanese/newimg/pressimg/tohokuuniv-press_20141015_01.pdf [PDF:940KB]

 

※この成果は12月9日付の日本経済新聞に掲載されました。