蓄電池・電極触媒をミクロスケールで見た場合、共に表面・界面反応が重要な役割を果たし、基本的に電気化学反応によってエネルギーの授受が行われる。いずれの場合も反応サイトや表面・界面構造の変化が反応性（機能）や劣化（寿命）に大きく関わっている。その制御のために界面被膜・コート層導入が行われているがそのメカニズムにはまだ不明な点が多い。また反応物・生成物（イオンや分子）が反応場である表面・界面まで・からどのように拡散するかといった物質輸送の問題も存在する。そのため、速度論的アプローチと熱平衡アプローチの両方面から研究開発を進めていく。

本サブ課題を以下の５つの項目に分けそれぞれの項目での成果創出を目指します。
①次世代蓄電池材料の界面反応・劣化機構解明および高機能材料設計
②電気化学界面における反応機構および電極劣化機構の解明
③不規則材料に対応した機械学習シミュレーション・統計熱力学サンプリングシミュレーションソフトウェアabICSの高度化と電池材料への適用
④担持ナノ粒子触媒機構の解明
⑤量子化学計算手法の開発と触媒機序解明・探索への応用