Toyoto Sato 研究室
主宰者：Toyoto Sato
東北大学・Institute for Materials Research, Tohoku University
AI 要約（直近 5 年の研究成果）
本研究室では、水素を固体材料に安全かつコンパクトに貯蔵する方法の開発を目指しています。特に金属間化合物やマグネシウム系合金といった軽い元素から成る材料に注目し、これらが水素を吸収・放出する仕組みを解明することで、新しい水素貯蔵材料の探索を進めています。また従来の常圧では水素化物を形成しない組み合わせの元素でも、ギガパスカル級の高圧条件を用いることで新規な水素化物を合成できることを発見し、この手法を活用した材料開発に取り組んでいます。
研究手法としては、放射光を用いた高精度なX線回折測定や中性子回折測定を駆使して、材料中の水素原子の位置や結晶構造を原子レベルで調べています。同時に計算科学的なアプローチも組み合わせ、材料の電子的性質や熱力学的安定性を予測・評価しています。さらに高圧装置を用いたその場観察実験により、水素の吸収・放出時に材料がどのように変化するかを追跡しています。
これまでの研究から、合金組成や元素置換により水素の吸収圧力や貯蔵量を調整できること、また材料内での水素原子の位置が熱力学的性質に大きく影響することなどが明らかになっています。こうした知見を基に、室温付近で実用的な水素貯蔵特性を示す材料の設計と開発を進めており、将来の水素エネルギー利用の実現に貢献することを目指しています。
※ AI（Claude）が、公開されている論文要旨から研究の問い・手法・主要な発見を事実情報として抽出・再構成して自動生成しています。誤りを含む可能性があるため、正確性は研究室公式情報でご確認ください。
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研究成果（34 件）
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- DOI: https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.5c02960
- DOI: https://doi.org/10.1002/sstr.202500578
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.micromeso.2025.113639
- DOI: https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5c03517
- DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.4c06759
- DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-024-52736-1
- DOI: https://doi.org/10.1039/d4ra02473g
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- DOI: https://doi.org/10.2320/materia.63.724
- DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.3c00414
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2023.09.268
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.171348
- DOI: https://doi.org/10.2493/jjspe.89.537
- DOI: https://doi.org/10.2320/materia.62.453
- DOI: https://doi.org/10.3390/molecules28031256
- DOI: https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.2c03265
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.11.274
- DOI: https://doi.org/10.1088/2516-1083/ac7190
- [2021] Preface to the Special Issue on Challenging of a New Materials Science of Hydrogen (Hydrogenomics)DOI: https://doi.org/10.2320/materia.60.151
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.162300
- DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-021-98938-1
- DOI: https://doi.org/10.3390/app11188349
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.matdes.2021.109953
- DOI: https://doi.org/10.3390/app11156719
- DOI: https://doi.org/10.1016/j.mlblux.2021.100078
- [2021] Hydrogen Vibration in Hydrogen Storage Materials Investigated by Inelastic Neutron ScatteringDOI: https://doi.org/10.1007/s11244-021-01421-4
- DOI: https://doi.org/10.3390/en14238163
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