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本研究では、リチウム空気電池の開発を目的として、ミクロ/メソ/マクロのシミュレーション手法を融合させたマルチスケール計算化学プログラム群を開発することで、リチウム空気電池の実用化研究をトータルに支援できる理論的設計基盤の構築を行った。カソード極の過電圧を考慮して電流―電圧曲線を求めるシミュレータの開発、自由ポテンシャル変化から充電電圧を理論的な見積もり、リサイクル特性を微細構造の変化にもとづいて評価できるプログラム、を開発した。また、溶媒和イオン液体のシミュレーションも実施し、電解質が電池性能に及ぼす影響を定量的に明らかにした。
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