| 研究課題/領域番号 |
22K18865
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分25:社会システム工学、安全工学、防災工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
佐藤 一永 東北大学, 工学研究科, 准教授 (50422077)
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| 研究分担者 |
荒木 稚子 東京工業大学, 工学院, 教授 (40359691)
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, 研究グループ長 (80613257)
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| 研究期間 (年度) |
2022-06-30 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 全固体電池 / 燃料電池 / 信頼性 / 耐久性 / 迅速評価 / その場非破壊評価 / 界面 / 非破壊検査 / テラヘルツ波 / 数値解析 / 長期寿命予測 / アクティブ音響波試験 / 電気・化学・力学的特徴量 / 非破壊 / 深層学習 / 内部構造 / 電池 / 信頼性・耐久性 / 可視化 / 非破壊評価 / 動的変化 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
充放電のたびに動的に変化する２次電池の内部の様子を可視化することは、電池の安全性・信頼性を担保する上で極めて重要です。一方、リチウムは極めて小さく、早く移動するためそのものの動きを捉えて可視化することは難しいことです。そこで、音や温度変化、変形を捉えることで内部の動的変化を可視化することを目指します。分子計算と現象を比較することで見えない電池の動的変化を可視化することを目指します。
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| 研究成果の概要 |
燃料電池、2次電池などは、エネルギー損失が最も少ない電気エネルギー製造・貯蔵方法としてよく知られている。一方、発電や充放電のたびに動的に変化する全固体電気化学デバイスの内部の様子を可視化することは、電池の安全性・信頼性を担保する上で極めて重要である。ただし、イオンは極めて小さく、早く移動するためそのものの動きを捉えて可視化することは難しいため、運転中のどのタイミングで劣化が起きるかはほとんど知られていない。
そこで本研究では、全固体電気化学デバイスの電気化学反応が行われる異相界面の安定性や反応性の解明に向けた迅速評価手法の開発を行い、力学・電気・化学反応の連成効果の解明を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
発電や充放電のたびに動的に変化する全固体電気化学デバイスの内部の様子を可視化することは、電池の安全性・信頼性を担保する上で極めて重要である。
そこで本研究では、全固体電気化学デバイスの電気化学反応が行われる異相界面の安定性や反応性の解明に向けた迅速評価手法の開発を行い、力学・電気・化学反応の連成効果の解明に成功した。本成果は全固体電池のみならず、様々な積層デバイスに応用できることが期待できる．
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