固体高分子形燃料電池要素材料・水素貯蔵材料の知的設計

計算機マテリアルデザイン（CMD）の実践編とし て，今日のホットトピックの一つである固体高分 子形燃料電池要素材料・水素貯蔵材料の材料探 査において，CMDを生かし，先行特許出願等の 知的財産形成に至った理論を解説する．学生，研 究者のみならず，産学官全体の研究開発において CMDの戦略的重要性の認識に資する一冊． 本書は、大好評を博した『計算機マテリアルデザイン入門』（笠井秀明他編）につづき、計算機マテリアルデザインによる先端研究事例として、現在、研究開発が急速に進んでいる「固体高分子形燃料電池」および「水素貯蔵材料」の知的設計について詳説した、研究者・開発技術者必読の一冊である。 1. 先端研究事例　1 1-1 固体高分子形燃料電池の仕組み 1-2 水素貯蔵技術 1-3 計算機マテリアルデザインを活かすには 2. 固体高分子形燃料電池の電極触媒 2-1 合金化・歪み効果 2-1.1 白金と一酸化炭素との相互作用における合金化・歪み効果 2-1.2　歪みやCO吸着のある白金上における水素分子隔離吸着 2-2　鉄ヒドロゲナーゼ系材料 2-3　ヘム系材料 2-3.1 ヘム上における酸素分子解離の配向依存性 2-3.2 ヘム上における酸素分子解離のスピン状態依存性 2-3.3 金属ポルフィリン上における酸素分子解離に対する比較検討 2-3.4　コバルトポルフィリンベースのカソード触媒設計 3. 固体高分子形燃料電池の電解質膜 3-1 界面における水素原子の振る舞い 3-2 プロトン移動の推進力 3-3 溶媒効果 3-4 吸着酸素へのプロトン移動 4. 水素貯蔵材料　 4-1 シクロへキサン系材料 4-2 水素化マグネシウム 4-2．1 水素化マグネシウムクラスターからの水素分子脱離 4-2．2 3d遷移金属を触媒とした水素化マグネシウムのMg-H結合解離 4-2．3 磁化および電荷された水素化マグネシウムベースの水素貯蔵材料 5. 量子ダイナミクス 5-1 白金表面上における水素分子の解離吸着反応の量子ダイナミクス 5-2 白金表面上における水素原子の拡散反応の量子ダイナミクス