熱プラズマ中のナノ粒子生成の現象解明に基づく全固体リチウムイオン電池材料の合成

• 研究課題/領域番号: 24K00621
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分14030:プラズマ応用科学関連
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 渡辺 隆行 九州大学, 工学研究院, 教授 (40191770)
• 研究分担者: 田中 学 九州大学, 工学研究院, 准教授 (10707152) ; 茂田 正哉 東北大学, 工学研究科, 教授 (30431521)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円); 2026年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2025年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円); 2024年度: 11,310千円 (直接経費: 8,700千円、間接経費: 2,610千円)
• キーワード: 熱プラズマ / プラズマプロセス / 全固体リチウムイオン電池 / ナノ粒子 / プラズマ診断

研究開始時の研究の概要

プラズマ中にコロイドがナノスケールで混相した熱流体は，活性種の生成空間と反応空間が重畳している非平衡反応場である。本研究課題では，この特異な反応場に存在するプリカーサーの物理化学的な変動現象を可視化することにより，従来のプロセスの律速段階を改善し，高速かつ高効率のナノ粒子合成プロセスを実現することを目的とする。プロセスの対象物は，ミストや蒸気がコロイド状態となり，プラズマの構成物質となっている。活性種の非平衡反応が支配する時間的・空間的に特異なナノ混相流に存在するプリカーサーの物理化学的な変動現象を解明して，全固体リチウムイオン電池材料用ナノ粒子合成プロセスに展開する。