リチウム酸素電池の充放電サイクル特性評価のためのシミュレーションの構築

• Project/Area Number: 24K08587
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 36020:Energy-related chemistry
• Research Institution: Tokyo Denki University
• Principal Investigator: 向山 義治 東京電機大学, 理工学部, 教授 (90339078)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2027: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2026: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2025: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000); Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: リチウム酸素電池 / シミュレーション

Outline of Research at the Start

低炭素社会にむけて、より高容量な二次電池の研究が進められている。中でも、リチウム酸素電池（LOB）は、理論的に最も高い重量エネルギー密度をもち、“究極の次世代二次電池”と称されている。しかし、現時点では様々な課題があり、高い放電容量と良好なサイクル特性の両立ができていない。その主な原因は放電生成物である絶縁性の過酸化リチウム結晶が正極内に堆積するためであり、正極内の状態（過酸化リチウムの堆積状態と正極活物質である酸素の濃度）の時空間発展と電池のサイクル特性の関係を知ることが取り組むべき課題である。そこで、本研究はこの課題に取り組むため、従来よりも高精度なシミュレーションモデルを構築する。