2023年02月15日
層状複水酸化物 (LDH) ナノシートとLDH ナノ粒子との複合膜を調製し、面内方向、垂直方向ともに非常に高いイオン伝導度を実現。
層状複水酸化物 (LDH) ナノシートは、面内方向に沿って 10-1 S cm-1 に達する非常に高い水酸化物イオン (OH-) 伝導性を示す。 ナノシートとLDH ナノ粒子との複合膜を調製し、面内方向、垂直方向ともに非常に高いイオン伝導度（10-2～10-1 S cm-1）を実現した。ナノ粒子との複合化することによって、ナノシートの再積層の秩序性を減らし、膜内に多様な高速イオン伝導経路を形成することが可能となる。
その結果、ナノシートの垂直方向の低い伝導度（10-6 S cm-1）という欠点を克服し、複合膜に貫通する伝導度はナノシートのみで構成される場合に比べ、最大 1000 倍に大幅向上される。今回作製した高伝導度の陰イオン交換膜は、次世代のエネルギー貯蔵および変換システムの実現に不可欠であり、白金などの貴金属触媒を使用せずにコストを削減できるという大きな利点が期待される。
馬 仁志 グループリーダー
（2022年「ACS Applied Materials and Inerfaces」誌）
References
| Journal | ACS Applied Materials and Interfaces 2022, 14, 51212-51221 (November 2, 2022) |
|---|---|
| Title | Constructing Fast Transmembrane Pathways in a Layered Double Hydroxide Nanosheets/Nanoparticles Composite Film for an Inorganic Anion-Exchange Membrane |
| Authors | Fang Xian, Lulu Jia, Yoshiyuki Sugahara, Hairong Xue, Yusuke Yamauchi, Takayoshi Sasaki, and Renzhi Ma. |
| Affiliations | International Center for Materials Nanoarchitectonics (WPI-MANA), National Institute for Materials Science (NIMS), Namiki 1-1, Tsukuba, Ibaraki 305-0044, Japan |
| DOI | 10.1021/acsami.2c15764 |