| 研究領域 | 機能コアの材料科学 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H05793
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
平山 雅章 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (30531165)
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| 研究分担者 |
森 大輔 三重大学, 工学研究科, 准教授 (00432021)
鈴木 耕太 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40708492)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
101,920千円 (直接経費: 78,400千円、間接経費: 23,520千円)
2023年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
2022年度: 20,020千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 4,620千円)
2021年度: 19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
2020年度: 17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2019年度: 29,900千円 (直接経費: 23,000千円、間接経費: 6,900千円)
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| キーワード | イオン導電体 / 電気化学界面制御 / 全固体電池 / リチウムイオン電池 / 電気化学界面 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本領域で構築する機能コアの概念を全固体電池などに用いられる固体イオニクス材料で推進し，高機能化を実現する．具体的には，（１）粒界・界面に発現する特有の化学組成・構造を物質合成と界面観測を駆使し制御する．（２）電子・イオン導電性や電気化学安定性を決定づける「機能コア」を明らかにし，飛躍的な向上の可能性を実証する．（３）絨毯爆撃的な材料開発手法を補完する効率的な固体イオニクス材料設計手法を開発する．
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| 研究成果の概要 |
リチウムイオンや水素化物イオンが高速に動きまわる無機固体物質（イオン導電体）に関する合成化学，分析化学および計算・情報科学の手法を開発し，それらを駆使することで新規イオン導電体を見いだすとともに，効率的な探索手法の構築が進んだ．固体内，固体間におけるイオン導電性が原子スケールからナノメートルスケールの欠陥構造で決定づけられていることがわかった．さらに，電気場だけでなく，応力場や光場とイオン導電性の相関を明らかにし，イオン導電体の科学を拡張できた．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
イオン導電体内およびイオン導電体間をイオンが高速に動きまわるメカニズムは十分に理解されていない．観測の難しさからこれまで着目されていなかった局所的な構造を実測および制御することで，イオン導電体を高機能化できることを実証したことは学術的に意義がある．イオン導電体はエネルギー変換・貯蔵デバイスの基幹材料であり，高機能材料の創出および機構理解は，エネルギー高効率利用や二酸化炭素排出軽減の観点から社会的意義も大きい．
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