【本学研究者情報】

〇材料科学高等研究所　所長（金属材料研究所 教授）　折茂慎一
金属材料研究所　准教授　佐藤豊人
研究室ウェブサイト

【発表のポイント】

• 水素吸蔵合金の開発に必要な「合金作製・水素吸蔵処理・組成分析・水素放出特性評価」を一貫して自動実行する世界初の実験システムを開発しました。
• 従来は1試料あたり2～3日を要していた実験を2～3時間に短縮し、最大10種類の異なる組成を連続評価できることで、材料探索を飛躍的に高速化しました。
• 将来的にはAIと連携した自律型材料開発へ発展させ、脱レアメタル・軽量・高性能な次世代水素吸蔵合金の創出と水素社会の実現を加速します。

【概要】

国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構（QST）（理事長 小安重夫）、東北大学、自然科学研究機構分子科学研究所、株式会社アールデック、株式会社エイブイシーは共同で、水素吸蔵合金の開発に必要な合金作製から評価までを自動で実行する世界初の実験システムを開発しました。

水素吸蔵合金^1）は、水素を安全かつコンパクトに貯蔵できる有望な材料であり、世界中で有望材料の探索が進められています。しかし、その性能は組成に大きく依存し、最適化等のために膨大な実験が必要です。また、その開発の一連のプロセスとして、従来は合金作製、水素吸蔵・放出特性評価、組成分析等の試験を個別に実施しており、開発が長期化することから、その効率化が重要な課題となっていました。

今回開発したシステムは、合金薄膜の作製、水素吸蔵処理、組成分析、水素放出特性評価を連続して自動実行します。これにより、従来1試料あたり2～3日を要していた実験を2～3時間に短縮するとともに、組成の異なる最大10種類の試料を連続評価できるようになりました。最適組成の探索に必要な実験を短期間で実施でき、水素吸蔵合金開発を大幅に高速化します。

本成果は、水素吸蔵合金開発をデータ活用によって高度化・高速化する重要な基盤技術です。これにより、脱レアメタル・軽量・高性能な次世代水素吸蔵合金の創出を加速し、水素エネルギー利用の拡大とカーボンニュートラル社会の実現に貢献します。今後の展開として、取得データとAIを活用した自律型材料開発へ展開するとともに、QSTが進める放射光その場観察研究と連携します。放射光分析による水素吸蔵放出メカニズムの解明と、その知見の材料設計へのフィードバックを通じて、次世代水素吸蔵合金の開発をさらに加速します。

本研究は、国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）革新的GX技術創出事業（GteX）「革新水素貯蔵－水素反応の精密解析とデジタル技術の援用－（課題番号：JPMJGX23H1）」の支援を受けて実施しました。

なお、本システムは株式会社アールデックが製品化しており、2026年10月25日から仙台で開催される材料-水素系の国際会議19th International Symposium on Material-Hydrogen Systems（MH2026）において、10月26日より企業展示で紹介する予定です。

今回開発した装置

【用語解説】

1）水素吸蔵合金
合金を構成する金属原子の間に水素を取り込み、必要に応じて放出できる材料です。水素ガスを合金内部に取り込むことで、水素を固体の状態でコンパクトに貯蔵できます。

詳細（プレスリリース本文）

問い合わせ先

（研究内容について）　
東北大学金属材料研究所　水素機能材料工学研究部門
准教授　佐藤 豊人　
TEL：022-215-2094　
E-mail：toyoto.sato.d4*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）
所長　折茂 慎一　
TEL：022-217-5130　
E-mail：shin-ichi.orimo.a6*tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

（報道対応）　
東北大学金属材料研究所　情報企画室広報班
TEL：022-215-2144　
E-mail：press.imr*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）

東北大学材料科学高等研究所（WPI-AIMR）　広報戦略室
TEL：022-217-6146　
E-mail：aimr-outreach*grp.tohoku.ac.jp（*を@に置き換えてください）