2018 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of mechanical, electrical and chemical factor interaction mechanism in all solid state battery and its application
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16H04229
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
佐藤 一永 東北大学, 工学研究科, 准教授 (50422077)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
荒木 稚子 埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (40359691)
鈴木 研 東北大学, 工学研究科, 准教授 (40396461)
鷲見 裕史 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (80613257)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 全固体電池 / 機能性セラミックス積層体 / 層間はく離 / 非破壊 / テラヘルツ波 / 可視化 / 機械学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、燃料電池ならびに２次電池をセラミックス・金属で創成し、性能ならびに耐久性・信頼性を飛躍的に向上することを目指した基礎/応用研究である。
セラミックスをはじめとする機能性酸化物材料は耐熱性・耐環境性・耐薬品性・寸法安定性等に優れているが、特に優れた電気化学特性を有するため完全固体電池材料としての利用が期待されている。一方、電池用酸化物材料の一部には環境(酸化・還元）によって組成が大きく変化する酸素不定比性を有する材料も含まれており、酸素不定比性と電気・化学・機械的特性変化の評価が極めて重要であることをこれまでの研究で明らかにしてきた。昨年、定性的であるがテラヘルツ波で電池内部に発生した剥離挙動が観察できる可能性を見出した。これは、当初の計画とは異なるものであるが学界ならびに産業界において重要なインパクトを示す結果であるため、研究期間を延長し再現性ならびに剥離領域の定量評価を検討する必要がでてきた。そこで、本年度はセラミックスへの透過性能が極めて高いテラヘルツ波を用いてSOFC単セルの剥離挙動の定量的可視化を行った。デザインした剥離SOFC試験片を作製し、テラヘルツ波を試験片に照射した。得られた信号をフーリエ変換し、スペクトル情報を基に機械学習を用いて様々なパターンに可視化した。また、理論波形シミュレーションを用いて模擬欠陥の分解能について、また、スペクトル変化の妥当性について検討を行い、テラヘルツの理論分解能程度のはく離可視化に世界に先駆けて成功した。この結果を一流国際雑誌に投稿した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Book] 全固体電池2020
Author(s)
佐藤一永他
Total Pages
7
Publisher
技術情報協会
ISBN
978-4-86104-780-0
