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サブ課題

A-1：電解液系次世代二次電池（革新型液系二次電池）

二次電池の高エネルギー密度化に向けて、電解液の高性能化・高安全化および電極—電解液界面の高安定化が大きな課題となっている。そのため、電気化学的安定性が高く燃焼リスクを減らせる高濃度電解液等の革新型電解液に関して、電解液構造や電気化学反応性に関する微視的機構の解明に取り組み、新規電解液材料の指針獲得を推進する。
館山 佳尚：A-1代表（物質・材料研究機構)
長岡 正隆（名古屋大学）
大谷 実（筑波大学）
赤木 和人（東北大学）

A-2：二次電池・全固体電池

硫化物電解質系の全固体電池は、界面における化学的・電気化学的不安定性やイオン伝導抵抗の増大が大きな問題となっている。また、酸化物電解質系については硫化物系に比べて電気化学安定性が高いものの、イオン伝導度が低いことが重要問題となっている。そのため、これらの電解質材料の界面の安定性とイオン輸送に関する微視的機構を明らかにし、実験家・企業への検証提案を行う。
館山 佳尚：A-2代表（物質・材料研究機構）

B-1：燃料電池の電極界面反応

正極・負極ともに、白金を主成分とする貴金属合金をカーボンブラックに担持した触媒が使用されており、白金の希少性と高価格によるコスト問題、正極活性が低いことによる内部抵抗の問題、白金の酸性溶液への溶融や負極の一酸化炭素(CO)被毒による劣化問題を克服する必要がある。そのため、シミュレーションから電極構造および電極反応の詳細を明らかにし、低白金化と脱白金という２つの観点から研究を遂行する。
杉野 修：B-1代表（東京大学物性研究所）
森川 良忠（大阪大学）

B-2：燃料電池の電解質膜・プロトン輸送

電解質膜バルクや電極４相界面そのものがプロトン、酸素、水素といった活物質の輸送を担い、分子レベルの機能としてこれを制御している。このため、電解質膜や４相界面のより一層の高性能化、高耐久性化、薄膜化、コストダウンがさらなる実用化、普及に向けた大きな課題となっている。そのため、全原子MDシミュレーションによる、高分子電解質膜のプロトンや水素、酸素の輸送係数の予測や力学特性の評価を迅速に行う技術、また燃料電池界面における物質輸送の微視的な機構からの高性能電極界面の設計技術を確立し、企業等へと技術移転を行う。
岡崎 進：B-2代表（東京大学大学院新領域創成科学研究科）
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