材料シミュレーションとインフォマティクスによる材料探索 ～全固体蓄電池のための高イオン導電性を実例として～

セミナー趣旨

  無機固体電解質を用いた全固体リチウム電池材料の研究・開発に第一原理計算などのシミュレーションツールが活用され、大量の物性データを獲得することができるようになってきました。このような知識を、マテリアルズ・インフォマティクスと呼ばれる情報科学と組み合わせることで、材料探索の可能性が広がると期待されています。本講演では、高速な力場計算による材料シミュレーションと、取得したデータを用いたインフォマティクス研究例をもとに背景知識とあわせて紹介します。また市販の統計解析ソフトを用いた実演も実施する予定です。

受講対象・レベル

・材料計算とマテリアルズ・インフォマティクスに興味をもたれている方を主対象にしています。
・ウェートはどちらかというとマテリアルズ・インフォマティクスに置かれています。

必要な予備知識

・無機固体化学の基礎知識（学部程度）があることが望ましいです。
・マテリアルズ・インフォマティクスの初心者向け講習会です。

■研究動向
酸素が反応に寄与するニッケル系電池材料　高エネルギー密度リチウム電池実現に期待　
新規不規則岩塩型ニッケル系材料開発と次世代蓄電池への応用（2022年05月24日）
https://www.nitech.ac.jp/news/press/2022/9697.html

習得できる知識

・電池材料と材料シミュレーションに関する基礎知識
・マテリアルズ・インフォマティクスに関する予備的知識、機械学習・回帰分析の概念
・マテリアルズ・インフォマティクスに関するサンプルプログラムの配布（主にJupyter notebook(python)形式で、
   結晶構造データの自動ダウンロード、記述子変換、機械学習回帰分析などができます）

セミナープログラム

1．電池材料とインフォマティクス概要（MP4ファイルを配信する予定・講演は割愛します）　　
　1） 電池正極反応（インターカレーション反応）
　2） 電池特性と結晶／電子構造の関係
　3） 固体電解質におけるイオン伝導（結晶／電子スケール）
　4） 固体電解質におけるイオンの拡散（マクロスケール）
2．材料シミュレーションとハイスループット計算　　
　1） Materials Projectからのデータ取得
　　　・結晶構造データの取得
　　　・物性データの取得
　2） 古典力場計算
　　　・古典力場の特徴（長所と問題点）
　　　・分子動力学計算
　3）ハイスループット計算・自動化
　　　・全自動網羅計算のためのアルゴリズム
3．マテリアルズ・インフォマティクスの基礎
　1） 機械学習の概念
　　　・過学習
　　　・内挿と外挿
　　　・訓練／検証／テストデータ
　2） 材料記述子の構築
　　　・結晶構造データベース
　　　・汎用記述子の構築法
　3） 線形関数に対する回帰分析
　　　・重回帰分析
　　　・LASSO回帰、Ridge回帰
　　　・主成分分析とPLS回帰、
　4） 非線形関数に対する回帰分析
　　　・ニューラルネットワーク回帰
　　　・決定木、ランダム森回帰
　　　・2値分類問題について
　　　・ガウス過程
　5） ベイズ最適化による逆探査
　　　・例1：材料シミュレーションと連動させたベイズ最適化
　　　・例2：実験評価と組成最適化
4．まとめ

セミナー講師

 中山 将伸 先生   名古屋工業大学 生命・応用化学専攻 教授 博士（工学）　

2004年　博士（工学）東京工業大学　
2004年～2009年　東京工業大学　助教
2009年～2016年　名古屋工業大学　准教授
2016年～現在　名古屋工業大学　教授
【専門】
リチウムイオン電池の材料と電気化学反応を実験および計算・解析

セミナー受講料

【オンラインセミナー（見逃し視聴なし）】：1名41,800円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき30,800円

【オンラインセミナー（見逃し視聴あり）】：1名47,300円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき36,300円

＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

受講について

※本講座は、お手許のPCやタブレット等で受講できるオンラインセミナーです。

配布資料・講師への質問等について

• 配布資料はPDF等のデータで送付予定です。受取方法はメールでご案内致します。
  （開催1週前～前日までには送付致します）。
  ※準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申し込みをお願い致します。
  （土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）
• 当日、可能な範囲で質疑応答も対応致します。
  （全ての質問にお答えできない可能性もございますので、予めご容赦ください。）
• 本講座で使用する資料や配信動画は著作物であり、
  無断での録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売等を禁止致します。

下記ご確認の上、お申込み下さい

• PCもしくはタブレット・スマートフォンとネットワーク環境をご準備下さい。
• ご受講にあたり、環境の確認をお願いしております（20Mbbs以上の回線をご用意下さい）。
  各ご利用ツール別の動作確認の上、お申し込み下さい。
• 開催が近くなりましたら、当日の流れ及び視聴用のURL等をメールにてご連絡致します。

Zoomを使用したオンラインセミナーとなります

• ご受講にあたり、環境の確認をお願いしております。
  お手数ですが下記公式サイトからZoomが問題なく使えるかどうか、ご確認下さい。
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  ※Skype／Teams／LINEなど別のミーティングアプリが起動していると、Zoomでカメラ・マイクが使えない事があります。お手数ですがこれらのツールはいったん閉じてお試し下さい。
• Zoomアプリのインストール、Zoomへのサインアップをせずブラウザからの参加も可能です。
  ※一部のブラウザは音声（音声参加ができない）が聞こえない場合があります。
  　必ずテストサイトからチェック下さい。
  　対応ブラウザーについて(公式) ;
  　「コンピューターのオーディオに参加」に対応してないものは音声が聞こえません。

申込み時に（見逃し視聴有り）を選択された方は、見逃し視聴が可能です

• 開催5営業日以内に録画動画の配信を行います（一部、編集加工します）。
• 視聴可能期間は配信開始から1週間です。
  セミナーを復習したい方、当日の受講が難しい方、期間内であれば動画を何度も視聴できます。
  尚、閲覧用のURLはメールにてご連絡致します。
  ※万一、見逃し視聴の提供ができなくなった場合、
  （見逃し視聴有り）の方の受講料は（見逃し視聴無し）の受講料に準じますので、ご了承下さい。
  →こちらから問題なく視聴できるかご確認下さい（テスト視聴動画へ）パスワード「123456」