理論・計算・データ科学による蓄電固体界面イオンダイナミクスの機構解明

2022 年度 実績報告書

• 研究領域: 蓄電固体デバイスの創成に向けた界面イオンダイナミクスの科学
• 研究課題/領域番号: 19H05815
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 館山 佳尚 国立研究開発法人物質・材料研究機構, エネルギー・環境材料研究拠点, グループリーダー (70354149)
• 研究分担者: 中山 将伸 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10401530) ; 武藤 俊介 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (20209985) ; 井上 元 九州大学, 工学研究院, 教授 (40336003) ; DAM HieuChi 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70397230)
• 研究期間 (年度): 2019-06-28 – 2024-03-31
• キーワード: イオニクス / 電気化学 / 第一原理計算 / 連続体計算 / 分子動力学計算 / データ駆動型AI解析 / 計測インフォマティクス / 拡散

研究実績の概要

界面に関連した先端的計算科学・データ科学解析アプローチを開拓し、新規な知見を多数獲得した。大規模第一原理計算研究では、異種原子の取扱いの優位性を生かして、固体電解質の粒界イオン伝導に関するドーパント効果（粒界析出性、Liイオン伝導度など）を明らかにした。また長時間のMDサンプリングが必要となるイオン伝導度評価を効果的に行うためのハイスループット第一原理計算フローの開発を行い,高伝導度を持つ固体電解質の提案に成功した。加えて正極・電解質界面に対してはリチウム空孔形成の第一原理計算により、自発過程でイオンと電子の濃度勾配が界面上で形成されることが示された。この勾配形成について、さらにニューラルネットワーク力場(NNP)を用いたMD計算も行い、１ピコ秒以内となる短時間で界面の電荷濃度勾配が形成されることを確認した。NNPについては、A04班にて提案された遷移金属イオンの再配列を抑止する安定な電極材料の反応機構解析を行い、材料設計指針を与えた。メソスケール計算では、個別要素法を基にした解析と固固界面モデルの連携をさらに発展させて、固体接触界面の変形、粒子分解の再現を進めた。サイクルによる有効反応場の安定性についても評価が可能となった。また応力場の影響を考慮したモデルを導入した。
データ科学系では、計測画像に対する界面の重要特徴量を自動探索できるAI解析手法をさらに発展させた。また計画研究A02が扱う膨大な電子顕微鏡２次元像、硬X線分光タイコグラフィ法による３次元画像に対するAI解析を推進し、反応機構の解明に貢献した。界面等では、ナノスケールで結晶と非晶質の中間に位置する秩序や対称性の崩れた構造が出現する。その記述に向けて，ナノ電子プローブ走査型のEXELFSのスパースモデリングを利用した解析法を開発し、ナノスケールでの元素分布揺らぎと短距離構造との相関を可視化する枠組みを構築した。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

計画研究A03では、蓄電固体界面の電子・イオン状態の（１）計算科学解析、（２）計測等と連動したデータ駆動型AI 解析、その上で（３）界面イオニクスの学理構築を目標としている。
(1)に関しては、大規模第一原理MDの挑戦により様々な界面におけるイオン伝導について予言を行えるレベルに達した。さらに計算コストの高いイオン伝導度のスクリーニングを加速するハイスループット計算材料探索フローの開発・実証も達成した。一方、界面におけるイオン輸送の詳細な機構解明には、第一原理計算のスケールを超えた数nmに渡る空間の合理的評価手法が必要である。今回は、ニューラルネットワーク力場を導入することで、従来型力場計算が不得手とした電荷移動反応を含めたモデルを検討することができた。これにより界面特有のイオン・電子が形成する濃度勾配を再現し、その動的挙動の定量化も可能となった。メソスケール計算に関しては、これまでの応力効果・塑性変形・体積膨張収縮に加え、粒子そのものの割れや形態変形を反映し、それら力学特性と構造変形が及ぼすイオン輸送・電気化学反応への影響を解析可能となった。
（２）については、計測２次元、３次元画像データから学習したデータ駆動型バーチャル計測画像生成技術により構造物性を自動的に発見できるAI手法をさらに発展させた。またこれまで確立したスペクトル分解法を、A04班との連携でNaイオン二次電池負極微粒子の表面状態の化学状態分離・可視化および層状岩塩構造を持つLi(CrMn)O2型正極微粒子材料の特性改善へと応用展開している。更にナノスケール中間秩序構造へのアプローチを進めつつある。
これらの開発・確立した手法をもとに、（３）の学理構築では、界面近辺のイオン分布・イオン移動・拡散に関して、様々な新規原理を提案してきた。本研究課題開始時に比べ、格段に新しい知見が増えており、研究は順調に進展している。

今後の研究の推進方策

実験研究と連携をさらに深化させ、蓄電固体界面の構造・イオン変調・電子状態に関する計算科学・データ科学研究を加速させる。電子的・化学的・力学的・電気化学因子等の解析を更に推し進め、界面イオニクスの学理構築に取り組むと共に、界面イオン輸送・蓄積を促進する材料提案も目指す。具体的には、第一原理ヘテロ固固界面サンプリングをさらに多様な電極／電解質／コート層界面に適用し、それらの知見を統合することでイオン・電子の（標準）電気化学ポテンシャルや活量の描像を実験とより整合性の取れた形に改良しつつ、ニューラルネットワーク力場を用いて界面におけるイオン輸送を評価する。更に実際の全固体電池材料の反応系で、例えばSEIが形成する複雑な反応過程などを評価する。そのために界面電子構造解析を行うと同時に、不安定被膜形成による反応劣化を防ぐ方法論も検討する。さらに複雑な固体粒子混合構造を対象に、その動的変形と電気化学反応の連成解析を行っているが、今後はより複雑な挙動、例えばクラック部のデンドライト成長などを評価する。また機械学習との連携により、多種の構造条件での解析を進め、電極構造と電池性能の相関に関して体系化を目指す。
データ駆動型AI 解析側では、これまでの次元削減法・スパースモデリングなどテクニックを取り込んだ大きなデータ解析のスキームへと発展させるために、多種分光データを一括して特徴量を抽出し、それぞれに物理的意味を与えることによって、各種条件で合成された材料の劣化過程などの物性を統計的に定量評価・可視化するアルゴリズム開発に取り組む。また２次元・３次元画像の高速現像技術や画像データに対して固体材料界面の重要特徴量を自動的に発見するAI解析手法の開発を更に発展させ、界面付近でイオン移動描像のさらなる深化を目指す。最終的に、蓄電固体界面科学の教科書を作成できるよう理論的な準備を今後も進めていく。

研究成果

• [雑誌論文] Evaluation of battery positive-electrode performance with simultaneous ab-initio calculations of both electronic and ionic conductivities (2023)
  • 著者名/発表者名: F.A. Vasquez, N.C. Rosero-Navarro, R. Jalem, A. Miura, Y. Goto, Y. Tateyama, J.A. Calderon, K. Tadanaga
  • 雑誌名: Appl. Mater. Today 巻: 30 ページ: 101697
  • DOI: 10.1016/j.apmt.2022.101697
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Lithium Ion Transport Environment by Molecular Vibrations in Ion-Conducting Glasses (2023)
  • 著者名/発表者名: H. Yamada, K. Ohara, S. Hiroi, A. Sakuda, K. Ikeda, T. Ohkubo, K. Nakada, H. Tsukasaki, H. Nakajima, L. Temleitner, L. Pusztai, S. Ariga, A. Matsuo, J. Ding, T. Nakano, T. Kimura, R. Kobayashi, T. Usuki, S. Tahara, K. Amezawa, Y. Tateyama, S. Mori, A. Hayashi
  • 雑誌名: Energy Environ. Mater. 巻: 0 ページ: e12612
  • DOI: 10.1002/eem2.12612
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Partially Reversible Anionic Redox for Lithium-excess Cobalt Oxides with Cation Disordered Rocksalt Structure (2023)
  • 著者名/発表者名: Yanjia Zhang, Miho Sawamura, Maho Harada, Yusuke Noda, Masanobu Nakayama, Masato Goto, Daisuke Kan, Yuichi Shimakawa, Benoit D.L. Campeon, Daisuke Shibata, Toshiaki Ohta, Naoaki Yabuuchi
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 127 ページ: 2194-2203
  • DOI: 10.1021/acs.jpcc.2c08005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cathode properties of xLiF-LiCrO2 composites (x = 0-1.5) prepared by dry ball-milling method for lithium ion batteries (2023)
  • 著者名/発表者名: A. Kitajou, S. Hiroi, K. Ohara, K. Ikeda, T. Nanami, S. Muto
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry. C 巻: 127 ページ: 2866-2874
  • DOI: 10.1021/acs.jpcc.2c08419
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Explainable active learning in investigating structure-stability of SmFe12-α-βXαYβ structures X, Y {Mo, Zn, Co, Cu, Ti, Al, Ga} (2023)
  • 著者名/発表者名: Duong-Nguyen Nguyen, Hiori Kino, Takashi Miyake, Hieu-Chi Dam
  • 雑誌名: MRS Bulletin 巻: 48 ページ: 31-44
  • DOI: 10.1557/s43577-022-00372-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Evidence-based data mining method to reveal similarities between materials based on physical mechanisms (2023)
  • 著者名/発表者名: Minh-Quyet Ha, Duong-Nguyen Nguyen, Viet-Cuong Nguyen, Hiori Kino, Yasunobu Ando, Takashi Miyake, Thierry Denaeux, Van-Nam Huynh, Hieu-Chi Dam
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 133 ページ: 53904
  • DOI: 10.1063/5.0134999
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Machine learning-aided Genetic algorithm in investigating the structure-property relationship of SmFe12-based structures (2023)
  • 著者名/発表者名: Duong-Nguyen Nguyen and Hieu-Chi Dam
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 133 ページ: 63902
  • DOI: 10.1063/5.0134821
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Atomistic insight into the dopant impacts at the garnet Li7La3Zr2O12 solid electrolyte grain boundaries (2022)
  • 著者名/発表者名: Bo Gao, Randy Jalem, Yoshitaka Tateyama
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. A 巻: 10 ページ: 10083-10091
  • DOI: 10.1039/d2ta00545j
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Tuning the Electronic, Ion Transport, and Stability Properties of Li-rich Manganese-based Oxide Materials with Oxide Perovskite Coatings: A First-Principles Computational Study (2022)
  • 著者名/発表者名: Zizhen Zhou, Dewei Chu, Bo Gao, Toshiyuki Momma, Yoshitaka Tateyama, Claudio Cazorla
  • 雑誌名: ACS Appl. Mater. Interfaces 巻: 14 ページ: 37009-37018
  • DOI: 10.1021/acsami.2c07560
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] High-Throughput Data-Driven Prediction of Stable High-Performance Na-Ion Sulfide Solid Electrolytes (2022)
  • 著者名/発表者名: Seong-Hoon Jang, Yoshitaka Tateyama, Randy Jalem
  • 雑誌名: Adv. Funct. Mater. 巻: 32 ページ: 2206036
  • DOI: 10.1002/adfm.202206036
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Bayesian optimisation with transfer learning for NASICON-type solid electrolytes for all-solid-state Li-metal batteries (2022)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Fukuda, Shunya Kusakawa, Koki Nakano, Naoto Tanibata, Hayami Takeda, Masanobu Nakayama, Masayuki Karasuyama, Ichiro Takeuchi, Takaaki Natori, Yasuharu Ono
  • 雑誌名: RSC. Adv. 巻: 12 ページ: 30696-30703
  • DOI: 10.1039/D2RA04539G
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Process optimisation for NASICON-type solid electrolyte synthesis using a combination of experiments and bayesian optimisation (2022)
  • 著者名/発表者名: Hayami Takeda, Hiroko Fukuda, Koki Nakano, Syogo Hashimura, Naoto Tanibata, Masanobu Nakayama, Yasuharu Ono, Takaaki Natori
  • 雑誌名: Mater. Adv. 巻: 3 ページ: 8141-8148
  • DOI: 10.1039/D2MA00731B
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Computational studies on defect chemistry and Li-ion conductivity of spinel-type LiAl5O8 as coating material for Li-metal electrode (2022)
  • 著者名/発表者名: Shuntaro Miyakawa, Shogo Matsuda, Naoto Tanibata, Hayami Takeda, Masanobu Nakayama, Takaya Saito, Svetlana Fukuchi
  • 雑誌名: Sci. Rep. 巻: 12 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1038/s41598-022-20289-2
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Applying the HSAB Design Principle to the 3.5-V-class All-Solid-State Li-ion Batteries with a Chloride Electrolyte (2022)
  • 著者名/発表者名: Naoto Tanibata, Shuta Takimoto, Shin Aizu, Hayami Takeda, Masanobu Nakayama
  • 雑誌名: J. Mater. Chem. A 巻: 10 ページ: 20756-20760
  • DOI: 10.1039/D2TA05152D
  • 査読あり
• [雑誌論文] Na superionic conductor-type LiZr2(PO4)3 as a promising solid electrolyte for use in all-solid-state Li metal batteries (2022)
  • 著者名/発表者名: Masanobu Nakayama, Koki Nakano, Maho Harada, Naoto Tanibata, Hayami Takeda, Yusuke Noda, Ryo Kobayashi, Masayuki Karasuyama, Ichiro Takeuchi, Masashi Kotobuki
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: 58 ページ: 9328-9340
  • DOI: 10.1039/D2CC01526A
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Unexpectedly Large Contribution of Oxygen to Charge Compensation Triggered by Structural Disordering: Detailed Experimental and Theoretical Study on a Li3NbO4-NiO Binary System (2022)
  • 著者名/発表者名: R. Fukuma, M. Harada, W. Zhao, M. Sawamura, Y. Noda, M. Nakayama, M. Goto, D. Kan, Y. Shimakawa, M. Yonemura, N. Ikeda, R. Watanuki, H. L. Andersen, A. M. D’Angelo, N. Sharma, J. Park, H.-R. Byon, S. Fukuyama, Z. Han, H. Fukumitsu, M. Schulz-Dobrick, K. Yamanaka, H. Yamagishi, T. Ohta, N. Yabuuchi
  • 雑誌名: ACS Cent. Sci. 巻: 8 ページ: 775-794
  • DOI: 10.1021/acscentsci.2c00238
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Kinetic square scheme in oxygen-redox battery electrodes (2022)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Kawai, Xiang-Mei Shi, Norio Takenaka, Jeonguk Jang, Benoit Mortemard de Boisse, Akihisa Tsuchimoto, Daisuke Asakura, Jun Kikkawa, Masanobu Nakayama, Masashi Okubo, Atsuo Yamada
  • 雑誌名: Ener. Env. Sci. 巻: 15 ページ: 2591-2600
  • DOI: 10.1039/D1EE03503G
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Materials Simulation for the Modulated Arrangement in A-Site Deficient Perovskite-Type Lithium Doped Lanthanum Niobate as Solid Electrolytes for All Solid-State Li Ion Batteries (2022)
  • 著者名/発表者名: Zijian Yang, Masanobu Nakayama
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Japan 巻: 91 ページ: 91010
  • DOI: 10.7566/JPSJ.91.091010
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Simulation of All-Solid-State Lithium-Ion Batteries with Fastening Stress and Volume Expansion (2022)
  • 著者名/発表者名: Keita Nunoshita, Ryusei Hirate, Magnus So, Kayoung Park, Xuanchen LIU, Naoki Kimura, Gen Inoue, Yoshifumi Tsuge
  • 雑誌名: J. Electrochem. En. Conv. Stor 巻: 1 ページ: 44
  • DOI: 10.1115/1.4054015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation of the compaction of an all-solid-state battery cathode with coated particles using the discrete element method (2022)
  • 著者名/発表者名: Magnus So, Gen Inoue, Kayoung Park, Keita Nunoshita, Shota Ishikawa, Yoshifumi Tsuge
  • 雑誌名: JOURNAL OF POWER SOURCES 巻: 530 ページ: 231279
  • DOI: 10.1016/j.jpowsour.2022.231279
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stress prediction of the particle structure of all-solid-state batteries by numerical simulation and machine learning (2022)
  • 著者名/発表者名: Chiyuri Komori, Shota Ishikawa, Keita Nunoshita, Magnus So, Naoki Kimura, Gen Inoue,Yoshifumi Tsuge
  • 雑誌名: Front.Chem.Eeg. 巻: 4 ページ: 836282
  • DOI: 10.3389/fceng.2022.836282
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mechanism of Silicon Fragmentation in All-Solid-State Battery Evaluated by Discrete Element Method (2022)
  • 著者名/発表者名: Magnus So; Shinichiro Yano; Agnesia Permatasari; Thi Dung Pham; Kayoung Park; Gen Inoue
  • 雑誌名: Journal of Power Sources 巻: 546 ページ: 231956
  • DOI: 10.1016/j.jpowsour.2022.231956
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Contact Model for DEM Simulation of Compaction and Sintering of All-Solid-State Battery Electrodes (2022)
  • 著者名/発表者名: Magnus So, Gen Inoue, Kayoung Park, Keita Nunoshita, Shota Ishikawa, Yoshifumi Tsuge
  • 雑誌名: MethodsX 巻: 9 ページ: 231279
  • DOI: 10.1016/j.mex.2022.101857
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 先端材料開発に向けた，AI先端計測技術の多角的視点からの考察(第1回) (2022)
  • 著者名/発表者名: 岡本和也, 杉山昌章, 武藤俊介, 青柳里果, 冨谷茂隆
  • 雑誌名: 日本金属学会会報「まてりあ」 巻: 61 ページ: 470-478
  • DOI: 10.2320/materia.61.470
  • 査読あり
• [雑誌論文] 先端材料開発に向けた，AI先端計測技術の多角的視点からの考察(第2回) (2022)
  • 著者名/発表者名: 岡本和也, 杉山昌章, 武藤俊介, 青柳里果, 冨谷茂隆
  • 雑誌名: 日本金属学会会報「まてりあ」 巻: 61 ページ: 579-587
  • DOI: 10.2320/materia.61.579
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anode Properties of NaTi2(PO4)3 Prepared by Adding Excess Na2CO3 for Aqueous Sodium-Ion Batteries (2022)
  • 著者名/発表者名: A. Kitajou, M. Yamashita, W. Kobayashi, M. Okada, T. Nanami, S. Muto
  • 雑誌名: ACS Applied Energy Materials 巻: 5 ページ: 9587-9594
  • DOI: 10.1021/acsaem.2c01212
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variation of Local Structure and Reactivity of Pt/C Catalyst for Accelerated Degradation Test of Polymer Electrolyte Fuel Cell Visualized by Operando 3D CT‐XAFS Imaging (2022)
  • 著者名/発表者名: Hirosuke Matsui, Nozomu Ishiguro, Yuanyuan Tan, Naoyuki Maejima, Yuta Muramoto, Tomoya Uruga, Kotaro Higashi, Duong-Nguyen Nguyen, Hieu-Chi Dam, Gabor Samjeske
  • 雑誌名: ChemNanoMat 巻: 8 ページ: e202200008
  • DOI: 10.1002/cnma.202200008
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 第一原理MD を用いた蓄電池のイオン伝導計算手法の開発と応用 (2023)
  • 著者名/発表者名: 館山佳尚
  • 学会等名: 「富岳」電池課題 第３回公開シンポジウム（成果報告会）
  • 招待講演
• [学会発表] DFT-based studies on “battery” issues (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Tateyama
  • 学会等名: EU-Japan Workshop on High-Performance Computing
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Advanced DFT-MD study on Ion Transport in Solid Electrolyte: Grain Boundary and Ion Correlation (2023)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Tateyama
  • 学会等名: Japan-US Joint Seminar on Fundamentals of Next Generation Batteries
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 酸化物固体電解質粒界における界面イオン伝導に関する第一原理MD解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 館山 佳尚、GAO Bo、JALEM Randy
  • 学会等名: 日本化学会第103春季年会併設シンポジウム 全固体電池のプロセスサイエンス 第2回シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] 酸化物固体電解質圧粉体の導電率特性 (2023)
  • 著者名/発表者名: 武田はやみ, 谷端直人, 中山将伸, 久世智, 田中秀央, 島野哲
  • 学会等名: 第61回セラミックス基礎科学討論会
• [学会発表] 第一原理計算による金属Liとガーネット型固体電解質材料の固固界面評価 (2023)
  • 著者名/発表者名: 岩崎梨音, 谷端直人, 武田はやみ, 中山将伸
  • 学会等名: 第61回セラミックス基礎科学討論会
• [学会発表] 実験とベイズ最適化を併用したLi過剰NASICON型固体電解質の最適組成探索 (2023)
  • 著者名/発表者名: 福田紘子, 草川隼也, 中野高毅, 谷端直人, 武田はやみ, 中山将伸, 烏山昌幸, 竹内一郎, 名取孝章, 大野康晴
  • 学会等名: 第61回セラミックス基礎科学討論会
• [学会発表] 全固体電池の動的構造変形と面内反応分布の相関解析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 江藤 佑樹,森 雄輝,井上 元
  • 学会等名: 第25回化学工学会学生発表会
• [学会発表] Li1+0.5x(Cr1-1.5xMnx)O2（x = 0 - 0.4）系正極材料のS/TEM分析 (2023)
  • 著者名/発表者名: 武藤俊介,喜多條鮎子
  • 学会等名: 新学術領域研究「蓄電固体界面科学」第8回領域会議
• [学会発表] スパースモデリングによるEXELFS解析とその結晶ガラス構造解析へ応用 (2023)
  • 著者名/発表者名: 大藤久遠、武藤俊介
  • 学会等名: 新学術領域研究「蓄電固体界面科学」第8回領域会議
• [学会発表] 第一原理計算による蓄電池界面現象の見える化 (2022)
  • 著者名/発表者名: 館山佳尚
  • 学会等名: 電気化学会電池技術委員会 新電池構想部会第116回講演会
  • 招待講演
• [学会発表] Standard Electrochemical Potential Analysis Based on DFT Interface Calculation: Microscopic Electrochemistry Framework (2022)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Tateyama, Bo Gao
  • 学会等名: 31st Topical Meeting of the ISE: Theory and Computation in Electrochemistry
  • 国際学会
• [学会発表] Electron and Ion Transfer at Solid-Solid Interface: DFT-based Electrochemistry with Explicit Interface Model (2022)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Tateyama
  • 学会等名: IMLB 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Ioon and Electron Transfer at Solid-Solid Interface: DFT Calculation Study with Explicit Interface Model (2022)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Tateyama
  • 学会等名: 23rd International Conference on Solid State Ionics (SSI-23)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] イオン伝導度の粒子系理論計算の最先端 (2022)
  • 著者名/発表者名: 館山佳尚
  • 学会等名: 第16回固体イオニクスセミナー
  • 招待講演
• [学会発表] Tuning the Electronic, Ion Transport and Stability Properties of Li-rich Manganese Based Oxides Cathode with Oxide Perovskite Coating (2022)
  • 著者名/発表者名: Z. Zhou, D. Chu, B. Gao, T. Momma, Y. Tateyama, C. Cazorla
  • 学会等名: Psi-k 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Electronic and ionic transports of layered oxide cathodes for lithium-ion batteries (2022)
  • 著者名/発表者名: Luong Huu Duc, Yoshitaka Tateyama
  • 学会等名: Psi-k 2022
  • 国際学会
• [学会発表] Prediction of Na-ion sulfide solid electrolyte with high ion conductivity by using a multi-stage high-throughput screening technique (2022)
  • 著者名/発表者名: Seong-Hoon Jang, Yoshitaka Tateyama, Randy Jalem
  • 学会等名: Psi-k 2022
  • 国際学会
• [学会発表] DFT based ion transfer across interface in battery and microscopic electrochemistry concept (2022)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Tateyama
  • 学会等名: Psi-k 2022
  • 国際学会
• [学会発表] 新学術領域研究「蓄電固体界面科学」 A03 理論・計算・データ科学研究 (2022)
  • 著者名/発表者名: 館山佳尚
  • 学会等名: 蓄電固体界面科学第4回公開シンポジウム
• [学会発表] Battery Electrolyte Exploration via Machine Learning Techniques Coupled with High-Throughput DFT Calculations (2022)
  • 著者名/発表者名: Yoshitaka Tateyama
  • 学会等名: 73rd Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry (73rd ISE)
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 第一原理計算による全固体電池固体電解質のイオン伝導解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 館山佳尚
  • 学会等名: 第83回応用物理学会秋季学術講演会
  • 招待講演
• [学会発表] カーボンニュートラル社会の実現に向けた電池材料の最先端計算・データ科学と「富岳」の活用 (2022)
  • 著者名/発表者名: 館山佳尚
  • 学会等名: スーパーコンピュータ・ソリューションセミナー2022秋
  • 招待講演
• [学会発表] スパコンがもたらす蓄電池現象の新たな理解 (2022)
  • 著者名/発表者名: 館山佳尚
  • 学会等名: 第8回大型実験施設とスーパーコンピューターとの連携シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] ガーネット型固体電解質材料の粒界イオン伝導とそのドーパント効果に関する第一原理MD解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 館山佳尚、高博、ハレム ランディ
  • 学会等名: 第63回電池討論会
• [学会発表] 非平衡分子動力学法による固体電解質のイオン-イオン相関を考慮したイオン伝導度計算の高速化 (2022)
  • 著者名/発表者名: 佐々木遼馬、高博、一杉太郎、館山佳尚
  • 学会等名: 第63回電池討論会
• [学会発表] 多段階ハイスループット計算による高イオン伝導度を持つナトリウム系硫化物固体電解質の予測 (2022)
  • 著者名/発表者名: 張成燻、館山佳尚、JALEM Randy
  • 学会等名: 第63回電池討論会
• [学会発表] Li過剰マンガン酸化物正極-ペロブスカイト酸化物コート層界面の安定性・イオン物性に関する第一原理計算解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 周子臻、Cazorla Claudio, 高博、門間聰之、館山佳尚
  • 学会等名: 第63回電池討論会
• [学会発表] 62m水系カリウム濃厚電解液のイオン拡散に関する第一原理MD解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 小泉健一、館山佳尚
  • 学会等名: 第63回電池討論会
• [学会発表] 多段階ハイスループット計算によるナトリウム系硫化物固体電解質の物質設計 (2022)
  • 著者名/発表者名: JANG Seong-Hoon, 館山佳尚, JALEM Randy
  • 学会等名: 第48回固体イオニクス討論会
• [学会発表] 第一原理MD計算によるガーネット型固体電解質材料の粒界Liイオン伝導とそのドーパント効果 (2022)
  • 著者名/発表者名: 館山佳尚、高博、JALEM Randy
  • 学会等名: 第48回固体イオニクス討論会
• [学会発表] 第一原理計算 (2022)
  • 著者名/発表者名: 館山佳尚
  • 学会等名: 電気化学会関東支部第50回先端科学セミナー 電気化学のための計算化学入門
  • 招待講演
• [学会発表] High deformability and fast lithium diffusivity in metastable spinel chloride for rechargeable all-solid state lithium ion batteries (2022)
  • 著者名/発表者名: Naoto Tanibata, Masashi Kato, Shuta Takimoto, Hayami Takeda, Masanobu Nakayama, Hirofumi Sumi
  • 学会等名: 17th Asian Conference on Solid State Ionics (ACSSI-1)
  • 国際学会
• [学会発表] Exhaustive Search for Chloride Li-Ion Conductors Using High-Throughput Force Field Molecular Dynamics Calculations (2022)
  • 著者名/発表者名: Shin Aizu, Naoto Tanibata, Hayami Takeda, Masanobu Nakayama, Ryo Kobayashi
  • 学会等名: 17th Asian Conference on Solid State Ionics (ACSSI-17)
  • 国際学会
• [学会発表] Drawing a materials map with autoencoder for Li conductive fluorides (2022)
  • 著者名/発表者名: Yudai Yamaguchi, Risa Yasuda, Taruto Atsumi, Naoto Tanibata, Hayami Takeda, Masanobu Nakayama
  • 学会等名: 17th Asian Conference on Solid State Ionics (ACSSI-17)
  • 国際学会
• [学会発表] Compositional optimization of NASICON-type solid electrolyte using Bayesian optimization-guided experiments (2022)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Fukuda, Koki Nakano, Naoto Tanibata, Hayami Takeda, Masanobu Nakayama, Takaaki Natori, Yasuharu Ono
  • 学会等名: 17th Asian Conference on Solid State Ionics (ACSSI-17)
  • 国際学会
• [学会発表] 材料計算によるリチウムイオン導電性セラミックスの解析と設計 (2022)
  • 著者名/発表者名: 中山将伸
  • 学会等名: 第42回電子材料研究討論会
  • 招待講演
• [学会発表] 汎用的な記述子の開発と大規模材料インフォマティクス (2022)
  • 著者名/発表者名: 中山将伸
  • 学会等名: 日本セラミックス協会関西支部２０２２年度 第24回若手フォーラム
  • 招待講演
• [学会発表] 固体内酸素レドックス反応を利用したリチウムイオン電池と第一原理計算 (2022)
  • 著者名/発表者名: 中山将伸
  • 学会等名: 第8回 大型実験施設とスーパーコンピュータとの連携シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] Computational and informatics studies on NASICON-type Li ion conductor (2022)
  • 著者名/発表者名: M. Nakayama
  • 学会等名: Bunsen Colloquium New Horizons in Solid State Ionics on the occasion of the 68th birthday of Manfred Martin
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Computational studies on Li metal/garnet-type Li7La3Zr2O12 interface (2022)
  • 著者名/発表者名: M. Nakayama, R. Iwasaki, N. Tanibata, H. Takeda
  • 学会等名: 17th Asian Conference on Solid State Ionics (ACSSI-17)
  • 国際学会
• [学会発表] 高速力場計算を用いたLiイオン導電性材料の評価と探索 (2022)
  • 著者名/発表者名: 中山将伸
  • 学会等名: 第116回 新電池構想部会
  • 招待講演
• [学会発表] データサイエンスを利用した全固体電池材料の効率的探索 (2022)
  • 著者名/発表者名: 中山将伸
  • 学会等名: 光触媒第８ ７ 回講演会「 データサイエンス 」
  • 招待講演
• [学会発表] Optimization of NASICON-type solid electrolyte composition using both experiments and bayes optimization (2022)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Fukuda, Koki Nakano, Naoto Tanibata, Hayami Takeda, Masanobu Nakayama, Takaaki Natori, Yasuharu Ono
  • 学会等名: Bunsen Colloquium New Horizons in Solid State Ionics on the occasion of the 68th birthday of Manfred Martin
  • 国際学会
• [学会発表] Drawing a materials map with an autoencoder for all-solid state Li-ion batteris (2022)
  • 著者名/発表者名: Yudai Yamaguchi, Risa Yasuda, Taruto Atsumi, Naoto Tanibata, Hayami Takeda, Masanobu Nakayama
  • 学会等名: Bunsen Colloquium New Horizons in Solid State Ionics on the occasion of the 68th birthday of Manfred Martin
  • 国際学会
• [学会発表] 高Li拡散性かつ高変形能を有する塩化物材料のシミュレーション探索と実験的評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 相津新, 谷端直人, 武田はやみ, 中山将伸, 小林亮
  • 学会等名: 日本セラミックス協会第35回秋季シンポジウム
• [学会発表] 深層学習を用いたLiイオン伝導体材料の物性予測 (2022)
  • 著者名/発表者名: 山口雄大, 谷端直人, 武田はやみ, 中山将伸
  • 学会等名: 第32回日本MRS年次大会
• [学会発表] 固体電解質材料の機械学習による最適化手法の開発 (2022)
  • 著者名/発表者名: 濱家雅人, 山口雄大, 谷端直人, 武田はやみ, 中山将伸
  • 学会等名: 第32回日本MRS年次大会
• [学会発表] 全固体Na電池のための超Naイオン伝導体Na10Sn4の評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 谷端直人, 松ノ下広騎, 竹内寛和, 赤塚涼乃, 武田はやみ, 中山将伸
  • 学会等名: 第48回固体イオニクス討論会
• [学会発表] リチウムイオン電池正極における充電時酸素ガス生成反応の材料シミュレーション (2022)
  • 著者名/発表者名: 堀部元貴, 野中直貴, 岩崎梨音, 谷端直人, 武田はやみ, 中山将伸
  • 学会等名: 日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
• [学会発表] ベイズ最適化によるNASICON型Liイオン伝導体の組成および実験プロセスの最適化 (2022)
  • 著者名/発表者名: 村上健斗, 福田紘子, 谷端直人, 武田はやみ, 中山将伸, 大野康晴, 斎藤直彦, 名取孝章
  • 学会等名: 第32回日本MRS年次大会
• [学会発表] ハイスループット計算によるフッ化物イオン導電性セラミックスの探索 (2022)
  • 著者名/発表者名: 小山翼, 宮路康裕, 近藤諒, 谷端直人, 武田はやみ, 中山将伸, 井手一人, 山崎久嗣
  • 学会等名: 日本セラミックス協会東海支部学術研究発表会
• [学会発表] ハイスループット力場を用いたナトリウムイオン伝導性塩化物材料の網羅的探索とイオン伝導性評価 (2022)
  • 著者名/発表者名: 野中直貴, 相津新, 谷端直人, 武田はやみ, 中山将伸, 小林亮
  • 学会等名: 第23回化学電池材料研究会ミーティング
• [学会発表] インフォマティクスによるMn-Ni-Co系酸化物サーミスタ材料の組成最適化 (2022)
  • 著者名/発表者名: 橋村祥吾, 山口雄大, 谷端直人, 武田はやみ, 中山将伸, 新関尚宏, 中谷孝之
  • 学会等名: 第32回日本MRS年次大会
• [学会発表] アモルファス化によるアニオンレドックスの高速化と高容量ナトリウムイオン電池 (2022)
  • 著者名/発表者名: 谷端直人, 近藤冴香, 武田はやみ, 中山将伸
  • 学会等名: 第63回電池討論会
• [学会発表] Stress and Electrochemical Reaction Prediction of the Particle Structure of All-Solid-State Batteries By Numerical Simulation and Machine Learning (2022)
  • 著者名/発表者名: Chiyori Komori,Yuki Mori,Shinichiro Yano,Magnus So and Gen Inoue
  • 学会等名: 242nd ECS meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Simulation of intercalation induced expansion and fragmentation in all-solid state battery anodes (2022)
  • 著者名/発表者名: Magnus So, Shinichiro Yano, Agnesia Permatasari, Thi Dung Pham, Gen Inoue
  • 学会等名: 第63回電池討論会
• [学会発表] 全固体電池のDEMによる応力分布解析とネットワークモデルによる輸送解析の連成 (2022)
  • 著者名/発表者名: 井上 元,矢野 振一郎,宗 マグヌス
  • 学会等名: 第63回電池討論会
• [学会発表] 全固体電池電極の数値シミュレーション (2022)
  • 著者名/発表者名: 井上 元
  • 学会等名: 大阪公立大学全固体電池実用化研究会
  • 招待講演
• [学会発表] STEM-EELS吸収端広域微細構造のスパースモデリングによるD-W因子マッピング (2022)
  • 著者名/発表者名: 武藤俊介, 駒井心一, 大塚真弘
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第78回学術講演会
• [学会発表] Nexialismと計測インフォマティクス-異分野を繋ぐ橋 (2022)
  • 著者名/発表者名: 武藤俊介
  • 学会等名: 第７回IMaSS交流会
  • 招待講演
• [学会発表] STEM-EELS と電子回折による水系ナトリウムイオン電池 負極材料の解析 (2022)
  • 著者名/発表者名: 名波拓馬,喜多條鮎子, 岡田昌樹, 小林歩, 武藤俊介
  • 学会等名: 日本金属学会2022年秋期第171回講演大会,
• [備考] NIMS GREEN 界面計算科学グループホームーページ
  • URL: https://www.nims.go.jp/group/cs/
• [備考] 名古屋工業大学中山研究室ホームページ
  • URL: http://nakayama.web.nitech.ac.jp/jp/
• [備考] 九州大学井上研究室ホームページ
  • URL: https://altair.chem-eng.kyushu-u.ac.jp/
• [備考] 北陸先端科学技術大学院大学ダム研究室ホームページ
  • URL: http://www.jaist.ac.jp/~dam/
• [備考] 名古屋大学武藤研究室実験紹介
  • URL: https://www.jove.com/v/62015