本提案研究では、既存の電池材料にとらわれず、 本来の電池のあるべき姿から電池材料を原子・分子レベルで設計・合成することにより、 ポストリチウムイオン電池開発を目指す。
本提案では、日本を代表する化学および物理の研究者が中心研究者、
共同提案者、研究分担者として研究に参画し、有機的な連携により学際的融合を図り、
(i) 原子・分子レベルでの合理的デバイス材料設計(活物質、電極、電解質、セパレータ等)、
(ii) 新原理蓄電池の開発、
(iii) 高度な分析・解析技術の開発、
(iv) 材料計算・シミュレーション技術の開発、
という基盤的研究を行う。
以上の研究開発計画に基づき新概念の電池システムの設計と革新的新材料の合成を行うと供に最先端のシミュレーション・計測解析技術を確立することによりポストリチウム電池の要素技術を世界に先駆けて開発するための基盤研究を行う。
(i) 原子・分子レベルでの合理的材料設計・合成
活物質、電極、電解質、セパレータ、バインダー、界面等すべての電池材料
(ii) 新原理蓄電池の開発
・リチウム以外のキャリア ・高エネルギー密度電極 ・全固体型電池 ・金属空気電池
(iii) 高度な分析・解析技術の開発〜in situ 観察法の開発
・ピコ秒レベルでの電気化学測定 ・TEM ・放射光XPS
(iv) 材料計算・シミュレーション技術の開発
・物性予測 ・イオン、電子の動的挙動の計算手法およびシミュレーション技術開発
既存材料の延長でなく、理想的な組成・構造の材料を設計・合成