第十一回複合アニオンウェブセミナー開催のお知らせ

 2月9日(火) 17:00～19:00

講師・講演タイトル：
松本　一彦（京都大学　A02公募）
「ジフルオロリン酸(PO2F2)アニオンの特徴と二次電池用添加剤としての性能」
前園　涼（北陸先端科学技術大学院大学　A02 公募）　
「マテリアルズ・インフォマティクスの事例」
八島　正知（東京工業大学　A02計画）
「新型酸化物イオン-プロトン伝導体の発見　（＋　教科書について）」

ご興味をお持ちいただけましたら、事務局代表補佐(a.nishinosono(a)cstf.kyushu-u.ac.jp　(a)を@にしてください)宛にご連絡お願いいたします。

折り返し、ミーティングに関するアドレスをお知らせいたします。

講演者と概要

17:05~17:40
松本　一彦 先生（京都大学　A02公募）
タイトル：ジフルオロリン酸(PO2F2)アニオンの特徴と二次電池用添加剤としての性能　
概要：フッ素の導入により物質の様々な物性に変化が変化することから、含フッ素複合アニオン化合物は広く展開されている。本発表では、単純なフルオロ錯アニオンとオキソフルオロ錯アニオンの違いについて述べたうえで、分子性複合アニオン種であるジフルオロリン酸アニオンを対アニオンとするイオン液体やアルカリ金属塩の合成とナトリウム及びカリウムイオン電池用添加剤としての応用について紹介する。

参考文献：
[1] A New Series of Ionic Liquids Based on the Difluorophosphate Anion
K. Matsumoto, R. Hagiwara, Inorg. Chem. 48, 7350-7358 (2009).
[2] Potassium Difluorophosphate as an Electrolyte Additive for Potassium-Ion Batteries
H. Yang, C. Y. Chen, J. Hwang, K. Kubota, K. Matsumoto, R. Hagiwara, ACS Appl. Mater. Interfaces 12, 36168-36176 (2020).
[3] Sodium Difluorophosphate: Facile Synthesis, Structure, and Electrochemical Behavior as an Additive for Sodium-ion Batteries
H. Yang, J. Hwang, Y. Tonouchi, K. Matsumoto, R. Hagiwara, J. Mater. Chem. A, in press [DOI: 10.1039/d0ta11689k].

17:45~18:20
前園　涼　先生　(北陸先端科学技術大学院大学　A02 公募)　
タイトル：マテリアルズ・インフォマティクスの事例
概要：現存する材料科学データを用いて、機械学習/データ科学的に「望ましい物性をもつ材料を探索する」という研究が盛んになってきている[1,2]。本セミナーでは、そのコンセプト理解のレベルから更に一歩立ち入って、適用余地/協働余地について聴講者が具体的なイメージが掴めるよう、どのようなツールと手法を用いて研究がなされているのかを解説する。時間が許せば、キャラクタリゼーション[3,4]や物性解析[5]に対する情報科学的手法の適用事例も紹介する。

参考文献：
[1] “Discovery of novel BCS-type superconductors in ThCr2Si2-type crystals via ab-initio and machine-learning techniques”,
G.S. Sinaga, P. Song, K. Utimula, K. Hongo, R. Maezono and K Nakano (revision process/Phys. Rev. Mater., arxiv.org/abs/1911.1071).
[2] “High-Tc ternary metal hydrides discovered by machine learning”,
P. Song, H. Zhufeng, P.B. de Castro, K. Nakano, K. Hongo, Y. Takano, R. Maezono, [in preparation]
[3] “Feature space of XRD patterns constructed by auto-encorder”,
K. Utimula, M. Yano, H. Kimoto, K. Hongo, K. Nakano and R. Maezono, arxiv.org/abs/2005.11660
[4] “Machine learning clustering technique applied to powder X-ray diffraction patterns to distinguish compositions of ThMn12-type alloys”,
K. Utimula, R. Hunkao, M. Yano, H. Kimoto, K. Hongo, S. Kawaguchi, S. Suwanna, R. Maezono, Adv. Theory Simul. 3, 2000039:1-9 (2020).
[5] “A Quantum annealing approach to Ionic Diffusion in Solids”,
K. Utimula, T. Ichibha, K. Hongo, K. Nakano and R. Maezono, (revision process/Sci. Rep.), arxiv.org/abs/1912.13251.

18:25~19:00
八島　正知　先生（東京工業大学　A02計画）
タイトル：新型酸化物イオン-プロトン伝導体の発見　（＋　教科書について）
概要：高いイオン伝導度は特定の結晶構造でのみ発現するため、新しい構造型のイオン伝導体の発見は、新しい科学技術分野を切り開く可能性がある。この１年で我々のグループは、新しい発想と概念に基づいて、いくつかの新型酸化物イオン伝導体[1-4]および新型プロトン伝導体[2,5,6]を発見したので解説する。特に先日1/25にNature Communicationsで発表した希土類フリーBa7Nb3.9Mo1.1O20.05は約300℃で酸化ビスマス固溶体を超える高い伝導度を示し、高温かつ広い酸素分圧範囲の電解質領域(例えば600℃で2×10^-26～1気圧)と高い相安定性を示す[2]。特許も出願し、実用化に向けて検討を進めている。以上は主として酸化物の仕事であるが、複合アニオン化合物でも類似の材料設計法が適用できると考えられる。最後に複合アニオンの教科書などで気になる点（用語など）を議論したい。

研究成果：
1. Zhang, W., Fujii, K., Niwa, E., Hagihala, M., Kamiyama, T., & Yashima, M. (2020). Oxide-ion conduction in the Dion–Jacobson phase CsBi2Ti2NbO10−δ. Nature communications, 11, 1224-1-8.
プレスリリース：　https://www.titech.ac.jp/news/2020/046483.html
2. Yashima, M., Tsujiguchi, T., Sakuda, Y., Yasui, Y., Zhou, Y., Fujii, K., Torii, S., Kamiayma, T., & Skinner, S. J. (2021). High Oxide-Ion Conductivity through the Interstitial Oxygen Site in Ba7Nb4MoO20-Based Hexagonal Perovskite Related Oxides. Nature communications, 12,556-1-7.プレスリリース：　https://www.titech.ac.jp/news/2021/048839.html
3. Yaguchi, H., Fujii, K., & Yashima, M. (2020). A new structure family of oxide-ion conductors based on BaGdInO4. Journal of Materials Chemistry A, 8(17), 8638-8647.
4. Zhang, W., Fujii, K., Ishiyama, T., Kandabashi, H., & Yashima, M. (2020). Dion–Jacobson-type oxide-ion conductor CsLa2Ti2NbO 10−δ without phase transitions. Journal of Materials Chemistry A, 8(47), 25085-25093.
5. Murakami, T., Hester, J. R., & Yashima, M. (2020). High proton conductivity in Ba5Er2Al2ZrO13, a hexagonal perovskite-related oxide with intrinsically oxygen-deficient layers. Journal of the American
Chemical Society, 142(27), 11653-11657.6. Shiraiwa, M., Kido, T., Fujii, K., & Yashima, M. (2021). High-temperature proton conductors based on the (110) layered perovskite BaNdScO 4. Journal of Materials Chemistry A. Published Online 20th January, 2021, DOI: 10.1039/D0TA11573H