材料科学：三水素化ランタンの変形による超イオン伝導

水素化物イオン（H⁻）は、還元性が強くて酸化還元電位の高い、反応性水素種でありエネルギーキャリアである。周囲条件下で純粋なH⁻を伝導する材料は、先進的なクリーンエネルギー貯蔵や電気化学変換技術を実現する要素となるだろう。しかし、高速の水素マイグレーションで知られる希土類三水素化物は、有害な電子伝導性も示す。今回我々は、格子中にナノサイズの結晶粒と欠陥を形成することによって、LaH_xの電子伝導率を5桁以上抑制できることを示す。これによって、LaH_xは−40°Cで超イオン伝導体に変化し、1.0 × 10⁻² S cm⁻¹という記録的に高いH⁻伝導率と0.12 eVという低い拡散障壁を示した。室温全固体水素化物セルが実証されている。

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