“水素”を使いこなすためのサイエンス ハイドロジェノミクス

水素は，有用物質の合成や，地球規模でのエネルギー・環境問題などに対して大きな貢献ができるものと期待されている。一方で，材料中の水素の状態を理解することは困難で，使いこなすことが難しい元素でもある。本書では，様々な専門分野の人達の参入を促すべく，従来の学問分野の枠を超えた幅広い視点で，水素を使いこなすためのサイエンス「ハイドロジェノミクス」最前線を紹介する。具体的には，全固体電池・燃料電池のための高機能材料，鉄鋼材料，太陽電池材料，水素の性質を利用した新たなデバイスや有用物質の合成プロセスなどの応用技術を紹介する。さらに，材料中の水素の挙動を解析するための計測・計算技術などについても紹介していく。 第1章　物質中の水素の多彩な性質 1.1　高密度水素ーたくさん“詰まる” 1.2　界面局在水素ーしっかり“留まる” 1.3　高速・局所移動水素ーすばやく“動く” 1.4　高活性水素ーいろいろ“変わる” 第2章　材料中の水素の精緻な計測・計算 2.1　水素先端計測ー新たな手法を駆使する 2.2　水素先端計算ー見えない水素を「見る」 　　2.2.1　水素データ同化 　　2.2.2　水素の量子効果 第3章　水素を“使いこなす”ことで，新規材料を合成する 3.1　高圧合成水素化物 3.2　エピタキシャル成膜水素化物 3.3　中温域高速ヒドリドイオン伝導材料 3.4　ホウ化水素シート材料 3.5　プロトンー電子相関分子性結晶および二分子膜 3.6　水素化物高温超伝導 第4章　水素を“使いこなす”ことで，新発想デバイスを設計する 4.1　錯体水素化物系全固体電池 4.2　水素ドープ太陽電池 4.3　リチャージャブル燃料電池 4.4　プロトン共役電子移動型熱化学電池 第5章　水素を“使いこなす”ことで，新反応プロセス・可視化技術を提供する 5.1　モデル触媒における水素反応プロセス：実験と理論 5.2　水素化物を活用した低温アンモニア合成反応 5.3　ヒドリドクラスターを活用した小分子の活性化・変換反応 5.4　光を活用した水素ラジカル生成と物質変換反応 5.5　電気化学的水素化を活用したアミノ酸の高効率合成反応 5.6　金属錯体を活用した水素可視化技術 これからの展開 索引