複合アニオン化による電解液/電極界面のイオン拡散ダイナミクスの能動的制御

• 研究課題/領域番号: 23KK0104
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(海外連携研究)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
• 研究機関: 信州大学
• 研究代表者: 是津 信行 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (10432519)
• 研究分担者: 佐伯 大輔 信州大学, 学術研究院工学系, 助教 (70633832) ; 清水 雅裕 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (90780601)
• 研究期間 (年度): 2023-09-08 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 20,800千円 (直接経費: 16,000千円、間接経費: 4,800千円); 2026年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2025年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2024年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: リチウムイオン二次電 / 複合アニオン / 界面 / ニューラルネットワークポテンシャル / ダイナミクス

研究開始時の研究の概要

リチウムイオン電池の限界性能の実現を阻む損失の多くは固体電解質界面層であり，その構造制御技術の開発は極めて重要である。本研究では，複合アニオン化により，溶媒和イオンや電解液分子の特異吸着や吸着配向を制御し，所望の組成や厚さ，多孔質構造をもつ固体電解質界面層形成プロトコルを構築する。国際連携先の保有するオペランドマルチフィジックス計測技術により，未踏開拓領域であった，電場が印加された動的過程におけるイオン交換反応ダイナミクスと固体電解質界面層形成過程の理解を深めることで，従リチウムイオン電池の限界性能突破に資する固液電気化学相界面設計の指導原理の獲得を目指す。