再配布禁止｢富岳｣電池課題概要 ＆全固体電池の材料課題解決への取組み
課題責任者：館山佳尚
代表機関：NIMS
URL: https://www.nims.go.jp/fugaku-denchi/
事務局: fugakubfc-office@ml.nims.go.jp

令和3年12月9日｢富岳｣電池課題 2021/12/09

カーボンニュートラル、脱炭素社会実現に不可欠な二次電池・燃料電池22050年カーボンニュートラルを宣言

COP26世界リーダーズ・サミットにて

写真：内閣広報室

岸田総理のスピーチ• 2050年カーボンニュートラル
カーボンニュートラルは、電池・水素がキー• 自動車のカーボンニュートラル実現
 二次電池・燃料電池がエネルギー活用の鍵 • 次世代電池・モーターや水素、合成燃料全固体・革新電池や燃料電池の性能向上等、の開発新たなブレークスルーが必須
出典：経済産業省ウェブサイト（ https://www.meti.go.jp/press/2020/12/20201225012/20201225012.html ）外務省岸田総理大臣によるCOP26出席（ https://www.mofa.go.jp/mofaj/ic/ch/page4_005436.html ）再配布禁止｢富岳｣電池課題 2021/12/09

｢富岳｣電池課題の目標

再配布禁止③産業競争力の強化

研究サブテーマ：
A: 次世代二次電池
B: 次世代燃料電池
A1: 電解液系次世代二次電池
B1: 電極界面反応
A2: 全固体（二次）電池
B2: 電解質膜・プロトン輸送

国プロ・企業連携等により最重要課題を機動的に抽出・実行
アンサンブル
ハイスループット

先端理論構築・手法開発
データ創出・蓄積・活用
プロトコル構築

先端計算技術の社会実装・技術移転「富岳」を使い倒す｢富岳｣電池課題 2021/12/09

3

｢富岳｣電池課題の連携体制
サブテーマA:次世代二次電池 実施者

再配布禁止

サブテーマB:次世代燃料電池 実施者
MOONSHOT
海洋プラスチック

拡大分野
館山佳尚（NIMS）

Ｅ社

大谷実（筑波大）杉野修（東大）Ｆ社

SIP2バイオプラスチック

岡崎進（東大）Ｇ社

研究協力者
連携機関・プロジェクト長岡正隆
（名大）

赤木和人
（東北大）

MOONSHOT
CO2分離膜

森川良忠
（阪大）

NEDO
超先端材料超高速開発

理論系研究者 ７６名、実験研究者 ２３名
マルチスケール： 井上元（九大）、古山通久（信州大）、石川敦之(NIMS)
データ科学： 中山将伸（名工大）、JALEM Randy（NIMS)(一社)電気化学界面シミュレーショ
ンコンソーシアム（２６社）
トポロジカルデータ解析（TDA）
コンソーシアム
文科省プロセスサイエンス
全固体電池

Ａ社

Ｂ社

Ｃ社

Ｄ社

NEDO 燃料電池

JST ALCA-SPRING

科研費新学術領域
蓄電固体界面科学

科研費新学術領域
ハイドロジェノミクス

文科省元素戦略
触媒・電池拠点｢富岳｣電池課題 2021/12/09

4

｢富岳｣電池課題 主要アプリの特徴
アプリケーション名機能再配布禁止
特徴

stat-CPMD

第一原理分子動力学計算 x 高次
並列化

• 数千原子オーダーのDFT-MDサンプリングの大量実行が可能• 自由エネルギー計算・ハイスループット計算共に多数ノード高効率実行が可能• 酸化還元電位計算・マルチカノニカル計算の高効率実行が可能

MODYLAS

高並列汎用分子動力学シミュレー
ションソフト• 100万原子を超える大規模系の計算に最適• 高効率の超並列計算• 高分子、バイオ、脂質・界面活性剤等• 不均一系、界面系、プロトン移動等• GROMACS互換

STATE

第一原理分子動力学プログラム• 固体表面・界面での電場・電位制御• レプリカ、k点、バンド、G点のMPI四重並列+ OpenMP並列化による高並列計算

RedMoon

混合モンテカルロ(MC)/分子動力学(MD)反応法化学反応シミュレーション• メトロポリス法による非平衡系の確率的分子シミュレーションが可能• 化学反応に伴う分子種変化のミクロな取り扱いが可能• QM/MM法（QM:Gaussian）によるエネルギー評価が可能• 拡張系の方法に基づいた定電位差印加が可能• 100万原子スケールのバルク系、界面系に対応可能

Quantum ESPRESSO(ESM-RISM ver.)

第一原理有効遮蔽媒質法+古典溶液理論によるハイブリッドシミュ
レーション• 電子系＋溶液粒子系に対するグランドカノニカル条件下での定式化• 反応系の柔軟なモデリング＋電位制御した電気化学反応シミュレーション• GRRM(Global Reaction Route Mapping)との融合による界面反応の網羅的探索

力場最適化フレームワーク

遺伝的アルゴリズムによる力場パラメータ最適化• VASPと拡張型遺伝的アルゴリズムによる力場パラメータの最適化が可能• Pythonで実装しており、各種計算エンジンに適用可能

VASP

密度汎関数理論ベースの第一原理計算の標準的プログラム。
Wien大学のKresseらが開発・管理。
｢富岳｣では、計算条件次第で良いパフォーマンスが出る。
｢富岳｣電池課題 2021/12/09

5

｢富岳｣電池課題 主要アプリの特徴
stat-CPMD：第一原理分子動力学計算 x 高次並列化●主な計算手法・機能• 密度汎関数理論ベースの第一原理分子動力学計算• 平面波基底：凝縮系（固体・液体・界面）計算に適性• 統計力学ベースの自由エネルギー計算手法(Blue-Moonアンサンブル法、meta-dynamics法等）実装• MPI制御による高次並列化導入●特徴• 数千原子オーダー大規模DFT-MDサンプリングの大量実行が可能• 自由エネルギー計算（熱力学積分計算）・ハイスループット計算共に多数ノード高効率実行が可能• 酸化還元電位計算・マルチカノニカル計算の高効率実行が可能
Upon Fugaku(1) Improvement of FFT part
1.3~1.5 times faster at maximum.
(2) Reduction of memory usage(3) Balancing between MPI & Threadparallelisation
SIMD ratio improved.

●URL：https://www.nims.go.jp/group/cs/

再配布禁止
館山(NIMS)

二次電池負極界面被膜の微視的機構研究

二次電池高濃度電解液開発支援

界面被膜形成の“沖合集積”による新メカニズム提案
J. Electrochem. Soc. (2015).

・高安全性電解液「消火性電解液」開発に貢献
Nature Energy., 3,22 (2018).

負極－SEI膜界面のLi+輸送メカニズムの理論提案Phys. Chem. Chem. Phys. (2020).
[Invited article in a special issue]

・新タイプ電解液「高濃度電解液」の安全性向上やイオン拡散の微視的メカニズム解明
J. Am. Chem. Soc. 136 (2014),
Nature Commun., 7, 12032 (2016).

・低コスト・高安全性電解液「ハイドレートメルト」開発に貢献
Nature Energy., 1, 16129 (2016).

京大触媒・電池元素戦略拠点、東大、企業との連携により実施｢富岳｣電池課題 2021/12/09

6

｢富岳｣電池課題 主要アプリの特徴

再配布禁止

MODYLAS：高並列汎用分子動力学シミュレーションソフト
●主な計算手法・機能(1) 汎用分子動力学計算
・アンサンブル NVE、NVT、NPT、引張り試験
・拘束 原子、分子集団、反応座標 SHAKE,RATTLE,ROLL・力場 各種力場、テーブル関数(2) 自由エネルギー
熱力学的積分法、摂動法、VER法、粒子挿入法、
overlap distribution法(3) 不均一系の位置依存の拡散係数、大域的な浸透係数(4) プロトン移動 vehicle機構、Grottuss機構、EVBモデル(5) FMM法、PME法によるクーロン相互作用、圧力計算(6) 新規通信アルゴリズムMTD法、RDMA通信●特徴
・100万原子を超える大規模系計算に最適・高効率の超並列計算
・高分子、バイオ、脂質・界面活性剤等
・不均一系、界面系、プロトン移動等
・GROMACS互換

岡崎(東大)

高分子電解質膜 IMPACT連携

分離膜設計 NEDO 超々連携

高分子電解質膜のミクロ相分離構造
J. Phys. Chem., C 120, 25832(2016).

高分子界面の過剰自由エネルギー
Langmuir, 34, 12214(2018).

界面活性剤

MODYLASが適用可能な材料系
IMPACT連携
高分子樹脂
PC

PMMA

界面活性剤の相安定性
Langmuir, 35, 10877(2019).

●URL：http://www.modylas.org/

高分子樹脂の脆性・延性破壊

Polymer, 178, 121570(2019).
｢富岳｣電池課題 2021/12/09

7

｢富岳｣電池課題に関連する主な論文

再配布禁止｢富岳｣電池課題に関連する論文：39報（令和2年度以降で謝辞に｢富岳｣電池課題の記載あるもの）

二次電池• Yong Youn, Bo Gao, Azusa Kamiyama, Kei Kubota, Shinichi Komaba, Yoshitaka Tateyamanpj（Nature Partner Journals） Comput. Mater. 7, 48 (2021)• Bo Gao, Randy Jalem, Hong-Kang Tian, Yoshitaka Tateyama
Adv. Energy Mater. (2021) In press• Yukichi Kitamura, Masataka Nagaoka
J Chem. Theory Comput. 17, 1030-1044 (2021)• Satoshi Hagiwara, Chunping Hu, Satomichi Nishihara, Minoru Otani
Phys. Rev. Mater. 5, 065001-1-9 (2021)

燃料電池• A. Ishihara, S. Tominaka, S. Mitsushima, H. Imai, O. Sugino, K. Ota.
Current Opinion in Electrochemistry. 21, 234-241(2020)• Shusuke Kasamatsu, Osamu Sugino, Takafumi Ogawa, Akihide KuwabaraJ. Mater. Chem. A 8, 12674 (2020)• Yoshimichi Andoh, Shin-ichi Ichikawa, Tatsuya Sakashita, Noriyuki Yoshii, Susumu Okazaki
J. Comput. Chem. 42,1073-1087(2021)• Zhiye Tang, Kazushi Fujimoto, Susumu Okazaki
Polymer 226, 123809 (2021)｢富岳｣電池課題 2021/12/098

｢富岳｣電池課題 計算・データ科学連携
第一原理MD:stat-CPMD
古典MD:MODYLAS

データ創出

データ活用

指針
獲得

NIMS 材料データプラット
MDR-Closed フォームセンター（DPFC）
大規模・長時間計算データ、再利用可能データの格納・利活用

データ格納「二次電池・燃料電池」 計算チーム/データチーム連携
機械学習・トポロジカルデータ解析（TDA)

リポジトリ＋ メタデータ(データアノテーション機能)

記述子抽出・材料探索
データ活用
超大規模・長時間MDシミュレーション
neural network力場作成

9

データ蓄積・公開

億規模のデータ生成

材料機能
｢富岳｣
DB
ストレージ

再配布禁止

プロジェクト内へ公開、将来は、プロジェクト外にも公開｢富岳｣電池課題 2021/12/09

NIMS 館山研究室 二次電池研究
二次電池の計算・データ科学の世界最先端研究
学理構築・手法開発・メカニズム解明・材料提案
計算科学 「富岳」

再配布禁止 10

高濃度電解液：電極材料：

J. Am. Chem. Soc. (2014): 高濃度電解液
JPCC (2014): アニオン犠牲的還元分解
Nat. Commun. (2016): 超高濃度電解液
Nat. Energy (2016): 水系高濃度電解液
Nat. Energy (2018): 消火性電解液
Electrochem. Commun. (2019): 高濃度電解液
J. Phys. Chem. Lett. (2019): ハイドレートメルト
ACS AMI (2020): 高濃度電解液Li+vsNa+vsK+ACS Nano (2016): MXene
Adv. Energy Mater. (2017): Mxene
J. Mater. Chem. A (2018): Na過剰正極
Phys. Rev. Mater. (2020): Na過剰正極
Angew. Chem. Int. Ed. (2021): 高容量HC負極
npj Comput. Mater. (2021): 高容量HC負極

全固体電池界面：

データ科学

Chem. Mater. (2014):動的空間電荷層機構提唱
ACS AMI (2017): 界面イオン相互拡散実証
Curr. Opin. Electrochem. (2019): 電気化学vs半導体物理
Chem. Mater. (2020): ヘテロ界面CALYPSO法ACS AMI (2020): Li/LLZO界面ACS AEM (2020): 正極-コート層-固体電解質界面
ACS AMI (2020): Li/LATP/LCO界面ACS AMI (2021): LCO/LNO/LPS界面・微視的電気化学
J. Mater. Chem. A (2021): 有機固体電解質

電解液ー電極界面：
J. Am. Chem. Soc. (2013): 電解液還元分解の添加剤機構提唱
J. Electrochem. Soc. (2015): SEI形成・沖合集積機構提唱
PCCP (2016): SEI形成・FEC分解 F-glue機構提唱
JPCC (2019): 正極ー電解液界面酸化分解
PCCP (2020): 負極-SEI界面Li+輸送
J. Mater. Chem. A (2021): Mg溶解析出機構

Materials informatics：
文科省「富岳」成果創出加速pj・「富岳」電池課題：課題代表
科研費新学術領域「蓄電固体界面科学」：計算・データ班代表
文科省マテリアルDXpj・「電気化学材料研究拠点」：理論Gr代表
JST共創の場「先進蓄電池研究開発拠点」：計算T代表

J. Mater. Chem. A (2021): Na3SbS4固体電解質ファミリー探索
Chem. Mater. (2021):アンチペロブスカイト型固体電解質提案
Chem. Mater. (2020):世界最高導電率Na3SbS4固体電解質機構提案
PCCP (2018), PCCP (2019): イオン結合エネルギー記述子
STAM (2018): Voronoi記述子提案｢富岳｣電池課題 2021/12/09

全固体電池 主要課題
超イオン伝導度固体電解質探索

再配布禁止 11
界面抵抗の起源理解と軽減設計
Li+欠乏層形成
K. Takada et al.,Solid State Ionics
179, 1333 (2008).

界面相互拡散による構造無秩序化
A. Sakuda, M. Tatsumisago
et al., Chem. Mater. 22,949-956 (2010).

N. Kamaya, R. Kanno et al.,Nat. Mater. 10, 682-686 (2011).

Li10GeP2S12(LGPS)

ハイスループット第一原理計算（配置・構造）
AI・機械学習（＠富岳）

酸化還元分解による構造無秩序化
Y. Zhu, Y. Mo et al, ACS Appl.
Mater. Interfaces 7, 23685 (2015).
W. Zhang,, W. G. Zeier, J. Janek et al.,ACS AMI 10, 22226 (2018).

大規模第一原理界面直接計算（＠富岳）
界面構造探索ー＞界面反応｢富岳｣電池課題 2021/12/09

標準的アプローチ：熱力学計算

再配布禁止 12Y. Zhu, Yifei Mo et al., ACS Appl. Mater. Interfaces 7, 23685 (2015).

DFT calculations of individual phases  Energy comparison
Oxidative:
2 Li3PS4  S + P2S7
3 LiCoO2 + 2 Li3PS4  Co(PO3)2 + 2 CoS2 + 4S
2 Li3PS4  Li4P2S6 + 2S
Reductive:
2 Li3PS4  Li4P2S6 + 2 Li2S
Li3P & Li2S

Easy way. Good measure. Extreme case.
The thermodynamic results do not quite explain the observations (due to kinetics).
｢富岳｣電池課題 2021/12/09

固固界面構造サンプリング x 第一原理計算

再配布禁止 13

背景：“固固界面”の電子・イオン移動を理解するには、エネルギー的に低い界面原子構造のサンプリングが必須。しかしその系統的な探索手法はなかった。
目標：低秩序なヘテロ界面に対しても有効な構造探索・決定手法開発
成果：メタヒューリスティク スアルゴリズムの１つ粒子群最適化法をベースとするCALYPSO法を、特徴量が膨大なヘテロ固固界面の安定構造探索を向けに改良し、「ヘテロ界面CALYPSO法」を開発。さらに全固体電池正極ー固体電解質界面に適用し、界面イオンの微視的振舞いを明らかにした。
CALYPSO法(粒子群最適化法)

ヘテロ界面CALYPSO法

多数粒子ー＞「富岳」多数ノード
HT-DFTサンプリング計算：VASP、QE、CP2K

20,000構造以上の高効率サンプリング

B. Gao, R. Jalem, Y. Ma, YT*, Chem. Mater. 32, 85-96 (2020). [IF=9.8]
プレスリリース・新聞掲載

界面を横切る
Li+状態が明らかに（世界初）｢富岳｣電池課題 2021/12/09

有望構造抽出  様々な統計解析  電池界面理解の大幅前進
Interfaces between -Li3PS4 （LPS) solid
electrolyte (SE) / LiCoO2 (LCO) cathode
Probable structures

再配布禁止
Li vacancy
formation E.
~ Li chemicalpotential

ProjectedDOS

Interfacial vacancy formation energy = lower
 Interfacial Li chemical potential = higher ~ unstable sites
Valence Band Max. (VBM) in LPS is rather higher than LCO.
 LPS is easily oxidised electronically upon charging.

Li+ PESPO43– unit is more stable than PS43- unit
 PS43- unit is likely to be oxidised.
+ DFT + U calculations (VASP)+ CODE: VASP U(Co 3d)=4.9 eV
B. Gao, R. Jalem, Y. Ma, YT*, Chem. Mater. 32, 85 (2020).

14Li+ potential energy surface (PES) across interface.
Large difference (high LPS, low LCO) at discharged state.
 Charging induces PES change & Li+ dynamical depletion.

｢富岳｣電池課題 2021/12/09

コート層効果  DFT microscopic electrochemistry 構築
抵抗が高い酸化物のコート層を挿入すると界面抵抗が低減（イオン移動）Our explanation:
SE oxidation (electron transfer) is prevented & Li chemical
potential becomes normal, suppressing reaction layerformation & Li+ dynamical depletion.

15

再配布禁止

LCO-LPSLCO-LNO

Bulk (eV)
LCO=4.3
LPS=3.3
LNO=5.0

LNO Li chemical potential
is quite higher than in bulk!
 indicating unstable sites?

LNO-LPS

B. Gao*, R. Jalem, YT*, ACS Appl. Mater. Interfaces 13, 11765 (2021). [IF=9.2]
J. Haruyama, YT* et al., Chem. Mater. 26, 4248 (2014). [IF=9.8]｢富岳｣電池課題 2021/12/09

Protocol of DFT calculation with explicit interface model

再配布禁止 16

 standard electrochem. pot.
in conventional electrochemistryThis equation does not mean equilibrium.

𝜇̅ Li+ (r) = 𝜇̅ 0Li+ (r) + kBT ln aLi+(r)Then, we take equilibrium with 𝜇̅ Li+ext

Li = - Ev(Li) (eV)

(Li vacancy formation E) ~ voltage

e- = -  + 1.37 (eV)(Work function or ionization potential/VBM)

DFT calculationable Li+ can be estimated.
(Standard electrochem. pot. w/o activity term.)
defined at descrete sites
discontinuous (offset possible)
continuous
B. Gao*, R. Jalem, YT*, ACS Appl. Mater. Interfaces, 13, 11765 (2021). [IF=9.2]｢富岳｣電池課題 2021/12/09

DFT x 電気化学  Microscopic Electrochemistry 構築
𝜂LCO(104)/LPS(010) interface𝜂𝜂𝜂𝜂𝜂LPSLCO(a) Bulk models

Li & e- values of both bulk
constituents are different.

𝜂𝜂𝜂

LCOLPSLCO(b) IFpristine

再配布禁止 17

At the interface, unified echanges from the bulk values.

LPS(c) IFCo-P, O-S

LCO(104)/LNO(110) interface
𝜂𝜂
𝜂

𝜂

𝜂
LNOLCO

𝜂

LNO

LCO

(d) Bulk models

Interface dipole(e) IFpristine
LNO(110)/LPS(010) interface
𝜂𝜂

𝜂
𝜂

LNO

LNO is less oxidized.
Li+ (r) is rather smooth.

𝜂(f) Bulk models

LNOLPS(g) IFpristine

直接界面モデル計算
 電子状態・バンドオフセット
 Dividing Li+ and e- standard electrochemical potential.
 Li+ ion dynamicsのより定量的解析𝜂𝜂𝜂𝜂LPSThis modifies the Li+ profile.

LNOLPS(h) IFNb-PB. Gao*, R. Jalem, YT*, ACS Appl. Mater. Interfaces, 13, 11765 (2021). [IF=9.2]「富岳」が基礎科学を革新
良好な界面設計指針提示｢富岳｣電池課題 2021/12/09

固体電解質構造群における高イオン伝導度＆合成可能な材料探索

18

目的・背景： 全固体電池開発の多くの課題は固体電解質のイオン伝導性と安定性による。近年高イオン伝導物質として注目されるRuddlesden–Popper tetragonal (iRPt) [anti-perovskite] 材料に焦点をあて、包括的探索を行った。
成果：Li4(X1–aXa’Z1–bZb’)2 組成の中からまず500化合物に絞り、さらに安定性とイオン伝導性を考慮して有望な20化合物を抽出した。: その中でLi4O(Cl1–bBrb)2 series, O/I-bearing compounds, and O/S-bearing compoundsが有力材料として提案した。
Li4(X1-aX’a)(Z1-bZ’b)2

DFT-MDにより得られたイオン伝導度の温度依存性と活性化エネルギー.
+ a fast Li+-ion diffusion within the X–Li intraslab layer in the ab- and ac-/bc-planes ２次元 Li+ イオン伝導体

多数ノード
サンプリング
必須

iRPt構造とDFT計算により得られた熱力学安定性マップ:X,X’=OとしてZ,Z’ anionを振っている。

+ Goldschmidt tolerance factorの拡張に成功+ iRPt構造中への侵入電子は局在化しないため、デンドライト形成しにくい可能性がある。
+ 表面エネルギーが低いため、粒界濃度が高くなる可能性がある。

再配布禁止
R. Jalem*, YT, K. Takada, M. Nakayama, Chem. Mater. 33, 5859–5871 (2021). [IF=9.8] : 2021年5月 : 特許出願

｢富岳｣電池課題 2021/12/09

計算・データ科学材料予言実際に材料合成

S. Wakazaki, R. Jalem, YT, M. Azuma et al., Chem. Mater. 2021年11月

再配布禁止 19

｢富岳｣電池課題 2021/12/09

Li金属負極/Li7La3Zr2O12(LLZO)固体電解質界面: Dendrite成長
Mechanical properties of Li metal surface

20

Electronic conductivity at surfaces & GBs

High shear modules of LLZO suggest a good SE
for preventing the Li dendrite growth based on thetheory by Monroe and Newman.

Li+ can be reduced at LLZO surface, leading to theaccumulation of Li0 at pores of polycrystalline LLZO.
H.-K. Tian, Y. Qi et al., Chem. Mater. 31, 7351 (2019).

Mechanical properties of Li tip withcurrent density
Dendrite suppression:
coating layers (e.g. Au)
Olivier Guillon et al. ACS AMI 2016, 8, 10617−10626

introducing additive materials(e.g. Li3PO4, and Li2CO3 and LiOH)
H. Liu et al. J. Power Sources 354, 68 (2017).
H. Yamada et al. J. Power Sources 363, 145 (2017).

W. S. LePage, N. P. Dasgupta et al., J. Electrochem. Soc. 166, A89 (2019).

再配布禁止｢富岳｣電池課題 2021/12/09

Li金属負極/LLZO固体電解質界面状態

再配布禁止 21

背景：還元耐性とイオン伝導度の観点でガーネット系固体電解質は非常に有望。しかし、Liデンドライ
ト成長、化学的不安定性の問題が生じている。
目標：ヘテロ界面CALYPSO法を用いた界面構造サンプリングによる最もらしい界面群の抽出。
界面構造・電子状態の解明とドーパント効果解析。

安定界面構造：Zr-poor LLZO(100), LLZO(001)
Zr5c構造が生じる。界面Liはかなり乱れる。
(t-LLZO)
Probable LLZO(100)/Li(100) =>Reduction of surface Zr5c
(Zr4+ -> Zr3+) Laは還元されない。

界面還元抑制という面で、偏析Ta & Al の方がNb & Ga より効果がある。

還元は界面層のみ。デンドライト成長の起源の一端？
B. Gao, R. Jalem, YT*, ACS Appl. Mater. Interface, 12, 16350-16358 (2020). [IF=9.2]｢富岳｣電池課題 2021/12/09

Li-ion state & transport around LLZO Grain boundaries (GBs)Ea (eV)𝚺1(110)𝚺3(112)

Bulk

0.44

0.27

0.25

再配布禁止

拡散係数via MSD

動径分布関数＋固体電解質粒界のLi-ion拡散
第一原理MD計算（ほぼ世界初）「富岳」などによる大規模HPC必須
B. Gao*, H.-K. Tian, R. Jalem, YT*, Adv. Energy Mater., 2102151 (2021). [IF=29.3]

22｢富岳｣電池課題 2021/12/09

全固体電池＋全体まとめ

再配布禁止 23
物質・材料系からのアウトリーチ
富岳百景 vol. 5 : 2021/10/15 リリース
https://fugaku100kei.jp/mag/05/「富岳」利活用&先端理論・手法開発:（館山研成果）HI-CALYPSO開発
Microscopic electrochemistry提示
国プロ・企業との重要課題の機動的連携：
高性能酸化物固体電解質予測ー＞合成
界面コート層の微視的効果解明
ASSBのデンドライト成長機構解明
先端計算技術の技術移転
データ創出・蓄積・活用のプロトコル構築
NIMS MDR-Closedの活用↓
全固体電池開発加速に資する材料・指針・学理提案を達成中｢富岳｣電池課題 2021/12/09

Acknowledgements
Tateyama group@NIMS

再配布禁止 24
Dr. Bo Gao
Dr. Randy Jalem
Dr. Seong-Hoon Jang
Dr. Luong Huu Duc
Mr. Ryoma Sasaki
Prof. Hong-Kang TianFunding

https://www.nims.go.jp/fugaku-denchi/

https://interface-ionics.jp
Web: https://www.nims.go.jp/group/cs/
E-mail: TATEYAMA.Yoshitaka@nims.go.jp｢富岳｣電池課題 2021/12/09