全固体リチウムイオン電池の保護層を最適化する計算フレームワークを開発

東北大学は2024年7月24日、全固体リチウムイオン電池（SSB）の保護層（コート層）を最適化する計算フレームワークを開発したと発表した。名古屋大学、島根大学と共同で、コート層の設計に必要な特性や構造を定量的に分析した。 コート層は、充放電時にSSBの電極材料と固体電解質の界面で生じる、固体電解質の分解を抑制するために用いられる。同研究では、固体内のイオンや電子伝導に関するWagner理論により、一次元SSBモデルの固体電解質とコート層内のリチウム（Li）化学ポテンシャル（μLi）分布を理論的に計算した。 その結果、コート層の厚みや電子導電率（σele）のみならず、固体電解質の厚みやσele、電極電位も同時に制御することが、固体電解質保護効果の最適化に必要であることが明らかとなった。コート層の厚みはSSBの内部抵抗増加を引き起こすため、コート層のイオン導電率σionも合わせて考慮する必要が