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バッテリーセキュリティー社会のための電池内部の見える化技術基盤創成

研究課題

研究課題/領域番号 15K12467
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関東北大学

研究代表者

橋田 俊之  東北大学, 工学研究科, 教授 (40180814)

連携研究者 佐藤 一永  東北大学, 大学院工学研究科, 准教授 (50422077)
鈴木 研  東北大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40396461)
福井 健一  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (80418772)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードバッテリー / Liイオン電池 / 固体酸化物燃料電池 / 機械的損傷 / アコースティックエミッション / 自己組織化マップ / 見える化 / レーザ計測 / 電池デバイス / 信頼性・耐久性 / リチウムイオン二次電池 / 音響学的手法
研究成果の概要

Liイオン2次電池ならびに固体酸化物燃料電池(SOFC)を対象とし,アコースティックエミッション (AE)計測およびレーザー顕微鏡を用いた作動に伴う機械的損傷の非破壊計測に関する研究を行い,バッテリーセキュリティー社会構築のための電池における劣化損傷の見える化技術の構築を行った.Liイオン2次電池においては, 充放電に伴うLiイオンとの合金化によるSi負極の寸法変化,ならびにこれによるSi負極とCu基盤のはく離損傷の検出技術を開発した.また,SOFCにおいては,作動環境における電気化学的酸化による機械的損傷の検出に成功し,損傷の自己組織化マップを提案した.

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Electrochemical Degradation Caused by Mechanical Damage in Silicon Negative Electrodes2017

    • 著者名/発表者名
      Naoki Yoshida, Tadashi Sakamoto, Naoaki Kuwata, Junichi Kawamura, Kazuhisa Sato and Toshiyuki Hashida
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 75 ページ: 31-37

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preparation and Electrochemical Evaluation of LiCoO2 Film Prepared with Cold Spraying for Development of Lithium-Ion Battery2017

    • 著者名/発表者名
      Kohei Okuyama, Naoki Yoshida, Kazuhisa Sato and Toshiyuki Hashida
    • 雑誌名

      ECS Transactions

      巻: 75 ページ: 191-199

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multi-nanoparticle model simulations of the porosity effect on sintering processes in Ni/YSZ and Ni/ScSZ by the molecular dynamics method2015

    • 著者名/発表者名
      J. Xu,, S. Bai, Y. Higuchi, N. Ozawa, K. Sato, T. Hashida, M. Kubo
    • 雑誌名

      J. Mater. Chem. A

      巻: 3 号: 43 ページ: 21518-21527

    • DOI

      10.1039/c5ta05575j

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High Temperature Strength and Elastic Properties of Doped Ceria under Various Oxygen Partial Pressures Electrolyte Materials2015

    • 著者名/発表者名
      T.Taguchi, S. Watanabe, K. Sato, T. Hashida
    • 雑誌名

      ECS Trans.

      巻: 68 号: 1 ページ: 375-385

    • DOI

      10.1149/06801.0375ecst

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Investigation of Mechanical Damage of SOFC caused by Electrochemical Oxidation Using In-Situ Acoustic Emission and Electrochemical Technique2016

    • 著者名/発表者名
      Keigo Kumada, Kazuhisa Sato and Toshiyuki Hashida,
    • 学会等名
      16th International Conference on Nanotechnology (IEEE Nano 2016)
    • 発表場所
      Sendai International Center, Sendai, Japan
    • 年月日
      2016-06-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] In situ evaluation of mechanical and electrochemical degradation in silicon negative electrode for lithium-ion secondary batteries2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Yoshida, Tadashi Sakamoto, Naoaki Kuwata, Junichi Kawamura, Kazuhisa Sato and Toshiyuki Hashida
    • 学会等名
      16th International Conference on Nanotechnology (IEEE Nano 2016)
    • 発表場所
      Sendai International Center, Sendai, Japan
    • 年月日
      2016-06-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リチウムイオン二次電池用負極材料における機械的損傷のその場評価と電気化学的劣化に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      吉田尚生, 坂本正, 桑田直明, 河村純一, 佐藤一永, 橋田俊之
    • 学会等名
      日本機械学会東北支部 第51期総会・講演会 (2015)
    • 発表場所
      東北大学青葉山キャンパス,仙台
    • 年月日
      2016-03-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] リチウムイオン二次電池電極材料の機械的損傷に伴う電気化学的劣化の評価2015

    • 著者名/発表者名
      吉田尚生, 坂本正, 桑田直明, 河村純一, 佐藤一永, 橋田俊之
    • 学会等名
      日本機械学会 M&M2015材料力学カンファレンス (2015)
    • 発表場所
      慶応義塾大学矢上キャンパス,東京
    • 年月日
      2015-11-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 燃料電池における高温強度研究の必要性2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤一永,橋田俊之
    • 学会等名
      材料学会高温強度部門委員会
    • 発表場所
      山形県米沢市,山形大学米沢キャンパス
    • 年月日
      2015-05-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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