由AIpatent认证专家库成员（欲知详情可联络support@aipatent.com）等人组成的研究小组与相关领域科研人员展开合作，成功阐明了离子液体的氢离子传导机制，并实现了其指标化。离子液体有望成为安全且环保的蓄电池和化学反应的反应场。

氢离子传导是离子液体应用至燃料电池中的关键。本次研究成果进一步促进了使用离子液体的燃料电池的开发。

要点

氢离子传导在蓄电池性能和反应场功能中发挥重要作用。
课题是寻找一种优异的氢离子传导液体并阐明其传导机制。
成功阐明了离子液体的氢离子传导机制，并实现了其指标化。
提出开发优异离子传导液体的方针。

研究背景

离子液体是仅由离子组成的盐，在室温下为液体，且作为一种前所未有的液体而备受关注。用作酸的离子液体中含有氢离子并表现出优异的导电性，因此有望成为燃料电池和化学反应的反应场。

氢离子传导性是氢离子液体用作燃料电池或化学反应的反应场时的重要性质。水溶液中的氢离子传导机制被称为质子跳跃（※1），表现出优异的导电性。迄今为止，关于表现出质子跳跃机制的离子液体，已经进行了许多研发，但是表现出质子跳跃机制的原因尚不清楚。

研究概要和成果

2019年，该研究小组发现，某种离子液体表现出质子跳跃等氢离子传导。这是除水溶液以外的液体的首次发现。此外，研究小组此次通过利用X射线衍射的结构分析和利用介电弛豫测量的动态分析，阐明了由各种有机酸制得的离子液体的氢离子传导机制，发现了离子液体表现出质子跳跃的原因，并将该机制指标化。

未来展望

离子液体有望成为新一代燃料电池的电解质、温室气体的吸收剂以及生物质回收与再生过程的媒介，因此世界各国都在竞相开发。此次发现的氢离子导电机制的指标可以应用于锂离子电池的锂离子传导等各种溶液中的离子传导。今后，该研究小组将进一步推进离子传导机制的指标化，并基于该指标开发具有优异离子传导性的离子液体，以实现其在蓄电池中的应用。

术语解释

※1 质子跳跃：

一种氢离子（质子H⁺）通过氢键迅速移动至相邻水分子的传导机制。在水溶液中，水分子以多个分子通过氢键而缔合的状态（簇）存在。当氢离子传递至簇中的一部分水分子时，氢离子会通过氢键在水分子之间传递（图1）。

图1 质子跳跃示意图

离子液体中氢离子传导机制的阐明