バッテリーおよび水素燃料電池
バッテリー材料と燃料電池のバーチャル設計を強化
バッテリー性能を向上させる高度な材料設計
リチウムイオンバッテリーは、個人用の電子機器から昨今行われている交通機関の電動化に至るまで、エネルギー貯蔵を根本的に変革してきました。安全性、バッテリー寿命、エネルギー密度の向上に関する要求により、新しい電解質配合や新しい陽極および陰極材料など、新しいバッテリー材料を選択する必要が生じています。また、研究においては、固体電解質などのパラダイムシフト的な代替バッテリー材料の設計や、リチウムをより豊富に存在する金属(ナトリウム、カルシウム、マグネシウムなど)に置き換えることも模索されています。
持続可能なエネルギー源の設計を加速
BIOVIA Materials Studio を材料設計という最も基本的な問題の調査に使用し、バッテリーセルやバッテリーパックのシミュレーションにシームレスに接続することで、材料の選択肢とバッテリー性能との関係を明確化することができます。
BIOVIA Materials Studio は、既存および新規バッテリー材料および燃料電池材料の特性評価と開発をサポートします。ダッソー・システムズの幅広いポートフォリオと組み合わせることで、材料科学者は持続可能で安全かつ信頼性の高いエネルギー源とエネルギー貯蔵の設計を加速させることができます。
- 陰極
- 陽極
- 電解質
- 水素燃料電池および電解質
陰極
- 陰極内のリチウムイオンの移動と、充電および放電中にリチウムイオンが陰極内にどのように配置されるかを予測
- グラフェン剥離と陰極全体の劣化につながるプロセスを特定
- 固体電解質界面の成長と安定化を制御する要因を調査
- 金属樹の形成など、バッテリー性能の低下に関する原子スケールのメカニズムを特定
陽極
- さまざまな陽極材料のセル開放電圧(OCV)を計算して、充電および放電曲線を推定
- サイクル中の陽極構造部の変化を評価し、陽極全体の容量への影響を特定
- 陽極表面と各種コーティング間の相互作用を調査して最適化
電解質
- 純粋な電解質または混合物内のリチウムイオンの拡散を計算
- 作動中に電解質分子がどのように分解され、固体電解質界面に取り込まれるかを調査
- 性能に及ぼす影響を評価するために電解質添加物の特性を特定
- 電解質配合物の粘度を予測
- Materials Studio と COSMOtherm を組み合わせ、蒸気圧や引火点などの特性に基づいて電解質の安全性を予測することも可能
水素燃料電池および電解質
- プロトン拡散や水輸送に関する形態と影響を予測し、ポリマー膜の耐久性と性能を最適化
- 膜劣化メカニズムの理解
- 代替電極材料のスクリーニングによるコスト削減
- 燃料電池および電解質組成の有限要素(SIMULIA Abaqus)およびシステムモデル(CATIA Dymola)に材料データと知見を提供
当社の手法の詳細
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その他の情報
マルチスケール・モデリング統合環境
インシリコ設計でイノベーションを促進
高度な複合材料やポリマーの設計を推進
BIOVIA Materials Studio で化学物質や触媒の研究開発を推進
BIOVIA Materials Studio による金属・合金設計のサポート
電子特性の基礎の特徴付け
太陽光発電設備と有機電子機器のバーチャル設計の推進
CPG の研究開発を加速
医薬品開発を加速する
BIOVIA の活用方法
組織の規模の大小を問わず、シームレスなコラボレーションと持続可能なイノベーションに、このソリューションがどう役立つかについて、BIOVIA の担当技術者がご説明します。
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