材料シミュレーションとマテリアルズ・インフォマティクスによるリチウムイオン電池材料セミナー

本セミナーでは、第一原理計算の基礎的な知識から、マテリアルズ・インフォマティクスの応用までご説明いたします。

セミナーポイント

■はじめに
リチウムイオン電池材料の研究・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るようになっています。本講座では、電池のセラミックス材料研究に携わられている方に向けて、第一原理計算の基礎的な知識から、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た材料探査の研究開発に関してご説明いたします。ソフトウェアの紹介を交えながら、できるだけ数式を排除した講義や一部でデモを行う予定です。

■受講対象
電池材料またはセラミックス材料の研究に１年〜数年程度携わっている方の内、
計算科学に興味をもたれている方を主対象にしています。

■必要な予備知識
無機固体化学の基礎知識（学部程度）と第一原理計算などの利用経験があると望ましいです。

■本セミナーに参加して修得できること
・電池材料と計算科学に関する基礎知識
・第一原理計算などの材料シミュレーションツールの電池研究への活用法
・マテリアルズ・インフォマティクスに関する予備的知識（必要なツールなど）

講師

名古屋工業大学 生命・応用化学専攻　教授 博士（工学）　中山 将伸 先生

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～現職

２０１２年～京都大学　触媒・電池元素戦略拠点　拠点教授（兼職）
２０１５年～物質・材料研究機構　情報統合型物質・材料研究拠点　蓄電池材料グループリーダー（兼職）

セミナー内容

1.電池セラミックス材料の基礎

　　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）
　　5) 電極｜電解質界面の反応（バトラーボルマーの関係式）

2.材料シミュレーションの基礎

　　1）第一原理計算
　　2) インターカレーション反応と電位計算
　　3) 電子構造の解析（イオンの価数判定など）
　　4) イオンの拡散（NEB法）
　　5) 遷移金属酸化物の計算（近似法、ポーラロンと電子伝導）
　　6) 古典力場計算
　　7) モンテカルロ法・分子動力学法
　　
3.マテリアルズ・インフォマティクスの応用事例紹介

　　1) 回帰（フィッティング）と応用事例
　　2) ベイズ最適化の応用事例
　　3) メタヒューリスティクス（主に遺伝的アルゴリズム）の応用事例
　　
4.まとめ