物質・材料研究機構（NIMS）国際ナノアーキテクトニクス研究拠点の館山佳尚グループリーダーの理論計算科学グループなどは、全固体リチウム二次電池の酸化物正極と硫化物固体電解質の界面に対する高精度電子・原子シミュレーションに世界で初めて成功した。
NIMSナノ材料科学環境拠点の高田和典チームリーダーの実験チームと共同で、正極界面における界面抵抗の起源を理論的に実証した。
今回の研究では、シミュレーションにより世界で初めて全固体リチウム二次電池の酸化物正極-硫化物電解質界面における界面原子構造やリチウムイオンの挙動を理論的に明らかにした。
電子・原子の動きを高精度で取り扱える密度汎関数理論（DFT）をベースにした計算手法と、固体-固体界面の安定構造探索に向けた計算技術の融合により、解析が可能となった。さらに、正極界面抵抗の起源として硫化物側の空間電荷層の成長が主要な役割を果たすことを示し、緩衝層の導入がこの空間電荷層効果を緩和することを電子・原子スケールで理論的に実証した。
今回の研究成果は、7月3日に米国化学会発行の材料化学誌「Chemistry of Materials」のオンライン速報版で公開された。
