AIが解く世界の難問 · 化学・材料 · arXiv · 2026-10-26
硫化物固体電解質の保護コーティングをシミュレーションと分光で設計
原題: Combining Simulations and Spectroscopy to Design Protective Coatings on Sulfide Solid Electrolytes
硫化物固体電解質Li6PS5Clは、電気化学的不安定性と湿気による劣化が実用化の課題となっており、分子コーティングがその対策として注目されている。本研究では、機械学習ポテンシャルによる大規模原子シミュレーションと実験を組み合わせ、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸のアルキル鎖長による吸着と表面構造の違いを調べた。長鎖のリチウム化カルボン酸塩は緻密なブラシ状の疎水層を形成し、約0.8 nmの厚さから水の接近を抑えて硫化水素の発生をより効果的に抑制した。一方、厚いコーティングはLiイオンの輸送も妨げるため、中程度の鎖長が防湿性とイオン伝導性の最良の均衡を与える。