AIが解く世界の難問 · 化学・材料 · arXiv · 2026-10-23
ナトリウム層状酸化物正極材料における組成・構造・性能の関係の解明
原題: Decoding Composition-Structure-Performance Relations in Sodium Layered Oxide Positive Electrode Materials
層状ナトリウム遷移金属酸化物NaxTMO2は有望なナトリウムイオン電池正極材料だが、Na/空孔の秩序配列や層の積層、Jahn-Teller歪みは一部の単一TM化合物でしか知られていなかった。本研究は既報の秩序配列41種を一つのライブラリにまとめ、単一TM酸化物5種と二元TM酸化物10種に適用した。機械学習ポテンシャルで12万以上の構造をスクリーニングし、1,025件の高精度第一原理計算で検証した結果、相図は観測されたO3/P3/O1の系列と電圧を説明し、Mn4+/Ni2+の電荷移動によりJahn-Teller歪みを抑えた高電圧対が設計指針になるとする。