| Project/Area Number |
22K14761
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 36020:Energy-related chemistry
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Kodama Manabu 東京工業大学, 工学院, 助教 (90825879)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 全固体電池 / リチウム金属負極 / デンドライト / ブラスト加工 / リチウム金属負極全固体電池 / リチウムデンドライト / 高速充電 / 酸化物系固体電解質 |
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| Outline of Research at the Start |
リチウム金属負極を用いた全固体電池は既存電池の10倍以上の容量を実現できるが，高速充電時に内部短絡する問題がある．これまでの研究からリチウム金属負極に接する固体電解質表面にブラスト加工を施すと，内部短絡を起こさずに充電できる充電速度を向上できることが明らかとなっている．ブラスト加工による界面装飾は既存の界面装飾手法と比較して，安価で高速に実現でき，量産実用化に適した手法である．しかしこの高速充電化メカニズムは未解明で，加工法の最適化によるさらなる高速充電化も期待できる．そこで本研究では，ブラスト加工による高速充電化メカニズムの解明と，加工条件の最適化によるさらなる高速充電化を実現する．
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| Outline of Final Research Achievements |
In lithium metal anode solid-state batteries, blast processing of the solid electrolyte surface prevents internal short circuits during fast charging and enhances charging speed. This processing method is low-cost and more suitable for mass production compared to existing techniques. This study elucidates the mechanism behind the fast charging enabled by blast processing, revealing that improvements in interface durability and contact are crucial. The findings suggest that optimal processing conditions can lead to further performance enhancements. The results of this research have been published in one international paper and presented at nine international and domestic conferences.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究では、リチウム金属負極全固体電池のブラスト加工が高速充電を可能にし、安全性と効率を向上させることを示した。これは、電池技術の進展において重要な進歩であり、エネルギー貯蔵の持続可能性とアクセシビリティを高める。さらに、低コストで量産可能な方法であるため、電気自動車や再生可能エネルギーシステムへの応用が期待され、社会的・経済的影響も大きい。
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