東京工業大学 物質理工学院 材料系の福井慧賀大学院生、元素戦略研究センターの細野秀雄栄誉教授、物質・材料研究機構の飯村壮史主任研究員、横浜市立大学のイスカンダル・アルベルト特任准教授、九州大学の多田朋史教授の研究グループは、水素陰イオンである高濃度のヒドリドイオン (H−) を含む、xの値を0.25未満に抑えた酸水素化ランタン (LaH3−2xOx) を創出し、室温で世界最高のイオン伝導度を達成した。
水素がイオン化する場合、通常は正の電荷をもつプロトン (H+) となるが、負の電荷をもつヒドリドイオン (H−) にもなる。このヒドリドイオンは、還元力の高さやアミドやカルボン酸を水素化できる化学活性など、プロトンにはない独自の性質をもっている。
本研究における室温でのヒドリドイオン伝導度 (~10−3 Scm−1) は従来に比べて1,000倍以上高く、プロトンの固体電解質の伝導度に匹敵する。ヒドリドイオンの高い還元能や化学反応活性を活かすことで、二酸化炭素等の再資源化を可能にする化学合成プロセスや高エネルギー密度の次世代電気化学デバイスへの応用が期待される。
本研究成果は1月24日 (米国時間) に米国科学誌「Journal of the American Chemical Society」に速報として掲載された。
