全固体電池の高性能化に資する固体電解質内マルチスケールLiイオン輸送現象の解明

• 研究課題/領域番号: 24K00798
• 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19010:流体工学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 徳増 崇 東北大学, 流体科学研究所, 教授 (10312662)
• 研究分担者: 井上 元 九州大学, 工学研究院, 教授 (40336003)
• 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: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2026年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円); 2025年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2024年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
• キーワード: 全固体電池 / 物質輸送 / シミュレーション / 固体電解質

研究開始時の研究の概要

本申請課題の目的は、全固体電池固体電解質内部のLiイオン輸送現象を解析し、高イオン伝導性を示す固体電解質のナノ・メゾ構造の理論設計を行うものである。具体的には、
(1)量子化学・分子流体工学・多孔体材料学の知識およびマルチスケール解析の技術を結集した固体電解質全体のLiイオン輸送特性評価シミュレータの構築
(2)この評価シミュレータを用いた固体電解質全体のLiイオン輸送特性の解明および優れたLiイオン輸送特性を示す固体電解質ナノ・メゾ構造特性の提案
を行う。研究は数値解析を中心に行うが、適宜実験による多孔体構造や電解質材料のLiイオン輸送特性のデータと比較することにより実現象との乖離を補正する。