全固体電池の機械変形を考慮したトポロジー最適化手法の構築

• Project/Area Number: 26K24579
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0301:Mechanics of materials, production engineering, design engineering, fluid engineering, thermal engineering, mechanical dynamics, robotics, aerospace engineering, marine and maritime engineering, and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 石田 尚之 京都大学, 工学研究科, 助教 (81036226)
• Project Period (FY): 2026-07-31 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2026)
• Budget Amount: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2027: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2026: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
• Keywords: トポロジー最適化 / 全固体電池 / 機械変形

Outline of Research at the Start

全固体電池は次世代の安全な蓄電池として期待されていますが，充放電に伴う材料の膨張と収縮によって電極内部に「割れ」が生じ，電気の通り道が途切れて性能が低下する課題があります．従来は外部から強く締め付けて膨張を抑えていましたが，本研究では計算機を用いて材料の配置を数学的に最適化する手法（トポロジー最適化）を活用し，「膨らむ力を利用して自律的に割れを締め直し電気の通り道を復活させる」革新的な電極構造の設計を目指します．