リチウム酸素電池の充放電サイクル特性評価のためのシミュレーションの構築

• 研究課題/領域番号: 24K08587
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分36020:エネルギー関連化学
• 研究機関: 東京電機大学
• 研究代表者: 向山 義治 東京電機大学, 理工学部, 教授 (90339078)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2027年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2026年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2025年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2024年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: リチウム酸素電池 / シミュレーション

研究開始時の研究の概要

低炭素社会にむけて、より高容量な二次電池の研究が進められている。中でも、リチウム酸素電池（LOB）は、理論的に最も高い重量エネルギー密度をもち、“究極の次世代二次電池”と称されている。しかし、現時点では様々な課題があり、高い放電容量と良好なサイクル特性の両立ができていない。その主な原因は放電生成物である絶縁性の過酸化リチウム結晶が正極内に堆積するためであり、正極内の状態（過酸化リチウムの堆積状態と正極活物質である酸素の濃度）の時空間発展と電池のサイクル特性の関係を知ることが取り組むべき課題である。そこで、本研究はこの課題に取り組むため、従来よりも高精度なシミュレーションモデルを構築する。