全固体電池の活物質へ加わる複雑で大きな応力が充放電性能へ与える力学的影響の解明

• 研究課題/領域番号: 25K08812
• 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: 日本大学
• 研究代表者: 井口 史匡 日本大学, 工学部, 教授 (00361113)
• 研究分担者: 山田 博俊 長崎大学, 総合生産科学研究科(工学系), 准教授 (10359961)
• 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: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2027年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 全固体電池 / 残留応力 / 充放電特性 / 等方圧 / 三次元応力

研究開始時の研究の概要

電気自動車等，大きな容量，出力が要求される用途に向け開発されている全固体電池を対象としています。全固体電池の課題には，充放電の際に材料の一部が膨張収縮し，内部に複雑な力が発生し，充放電性能が影響（力学因子）を受けることがあります。
そこで力学因子を実験的に評価できる新しい解析手法を生み出し，高容量型の全固体電池を使いその力学因子の解明に取り組みます。応力が大きければ性能が上がるのか，それとも小さい方が良いのか，どのような構造だと良いのか等を明らかにし，全固体電池の応力に関する設計指針を導き出します。