中圧低温プラズマ局所温度・ガス流れ場の学理構築によるナノ構造膜の完全形態制御

• 研究課題/領域番号: 25K00994
• 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: 名城大学
• 研究代表者: 内田 儀一郎 名城大学, 理工学部, 教授 (90422435)
• 研究分担者: 茂田 正哉 東北大学, 工学研究科, 教授 (30431521)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2027年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2026年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2025年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
• キーワード: プラズマ材料プロセス / ナノワイヤー / Liイオン電池

研究開始時の研究の概要

次世代のLiイオン電池の高容量化には、Si材料の負極への利用が必要不可欠であり、なかでも亀裂劣化に耐性のある究極のポーラス膜である1次元ナノワイヤー膜の採用が鍵となる。この課題に対し本研究の目的は、低圧低温プラズマと熱プラズマの両特性を持ち併せた、中圧領域低温プラズマプロセスを開拓し、Siのポーラスナノ構造膜をシングルステップで作製し、さらに１次元から3次元までナノ形態を完全制御することにある。そのために本研究では中圧低温プラズマの局所的反応場の基礎特性と多彩なナノ材料膜形態を相関マップとしてまとめ、Liイオン電池負極に最適なSiナノ負極材料を提案する。