電極電位の定量予測を可能にするデバイ・ヒュッケル理論代替モデルの構築

• 研究課題/領域番号: 25K08802
• 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: 東京大学
• 研究代表者: 竹中 規雄 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任講師 (00626525)
• 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: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2027年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2026年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2025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: 液相マーデルングポテンシャル / 電極電位 / 分子動力学法

研究開始時の研究の概要

電極電位は電解液の組成に応じて変化し、電池などの電気化学デバイスの性能に大きく影響する。希薄濃度ではデバイ・ヒュッケル理論により電位シフトの定量的記述が可能だが、実用濃度では適用可能な理論が存在しない。本研究では、分子動力学計算を基に電位シフトの主要因を明らかにし、非静電相互作用やエントロピー効果も取り入れた新たな理論モデルを構築することで、広範な電解液系において電極電位の定量予測を可能にする。