電気化学スマートラボチーム
メンバー
松田 翔一 (MATSUDA, Shoichi)
SAMURAI
エネルギー・環境材料研究センター 電池材料分野 電気化学スマートラボチーム チームリーダー
ドット オルコ (DUTTA, Arghya)
SAMURAI
エネルギー・環境材料研究センター 電池材料分野 電気化学スマートラボチーム NIMS特別研究員
ガオ ヤナン (GAO, Yanan)
SAMURAI
エネルギー・環境材料研究センター 電池材料分野 電気化学スマートラボチーム NIMSポスドク研究員
明神 杏奈（MYOJIN, Anna）
エネルギー・環境材料研究センター 電池材料分野 電気化学スマートラボチーム NIMエンジニア職
水木 恵美子（MIZUKI, Emiko）
エネルギー・環境材料研究センター 電池材料分野 電気化学スマートラボチーム NIMエンジニア職
亀田 隆（KAMEDA, Takashi）
エネルギー・環境材料研究センター 電池材料分野 電気化学スマートラボチーム NIMエンジニア職
西岡 三奈子（NISHIOKA, Minako）
エネルギー・環境材料研究センター 電池材料分野 電気化学スマートラボチーム NIMエンジニア職
小沢 太雅（OZAWA, Taiga）
エネルギー・環境材料研究センター 電池材料分野 電気化学スマートラボチーム NIMエンジニア職
研究概要
電気化学スマートラボチームでは、自動実験ロボットを積極的に利用し、様々な実験プロセスをハイスループット化し、大規模な実験データを短時間での取得を可能としている。取得した一連の実験データ群に対して、データ科学的手法を適用することで、革新的な電気化学材料の早期発見を主目的として研究を進めている。
主要設備
研究成果
自動実験ロボットとデータ学的手法を利用したリチウム空気電池用電解液の探索
マイクロプレート型電気化学セルを用い、電解液添加剤のハイスループット評価システムを構築。ベイズ最適化に代表される機械学習手法を用いることで、リチウム空気電池の寿命を向上させる複合添加剤を発見することに成功。
コンビナトリアル電解液探索用の密閉型並列電気化学セルの開発
リチウムイオン電池やナトリウムイオン電池に適用可能な閉鎖型並列電気化学セルを開発。リチウムイオン電池の高温環境での性能評価への適用可能性を実証。
スタック型電池セルの自動作製ロボットシステムの開発
負極、セパレータ、正極を高精度に積層、電解液を注液する機構を有した自動実験ロボットをドライルーム内に構築。本システムをリチウム空気電池に対して適用し、再現性の高い充放電データの取得に対して有効であることや、添加剤の協調効果に着目した電解液開発への有効性を実証。
高エネルギー密度リチウム空気電池における電極間クロスオーバー反応の解明
各種先端分析手法を適用することで、高エネルギー密度な設計のリチウム空気電池の裂開機構の詳細を検討。その結果、正極で発生する水や二酸化炭素が、負極側にクロスオーバーし、金属リチウム電極と不可逆に反応することが、電池寿命のボトルネックとなっていることを解明。適切な軽量保護膜を導入することで、リチウム空気電池のサイクル寿命向上に成功。
