熱プラズマ場の時空間変動制御による次世代電池用ナノ材料大量生成

研究課題

産学が連携した研究開発成果の展開研究成果展開事業研究成果最適展開支援プログラム(A-STEP) 産学共同(育成型)

体系的番号	JPMJTR23T4
DOI	https://doi.org/10.52926/JPMJTR23T4
研究責任者	田中康規金沢大学, 電子情報通信学系, 教授
研究期間 (年度)	2023 – 2025 (予定)
概要	独自技術「タンデム型変調誘導熱プラズマ＋時間制御型原料導入法」により，固体粉体原料の効率蒸発と原料蒸気の急冷による効率的均一核生成，冷却制御を実現させ，高機能化したナノ粒子粉体を選択的に高速・大量生成する技術を確立する。変調熱プラズマの変調波形を制御し，原料蒸発とその蒸気の下流への輸送を精緻に制御する。数値解析と機械学習とを適用した条件最適化を行い，粒径が小さく揃った次世代電池材料Si系ナノ粒子/ナノワイヤを1kg/h＠20kW以上，複合ナノ粒子を0.5 kg/h，イオンドープZnOナノ粒子を2 kg/h@20kWの圧倒的高レートで生成し粉体高性能化を実現し製品化を図る。

主な研究成果
(7件)

すべて 2024

すべて雑誌論文 (7件) (査読あり 7件)

[雑誌論文] Optimization for modulation conditions in nanoparticle synthesis using tandem modulated induction thermal plasmas with intermittent synchronized feeding by machine learning2024
- 著者名
  Yasunori Tanaka, Yurina Nagase, Rio Okano, Yusuke Nakano, Tatsuo Ishijima, Satoshi Kitayama, Siori Sueyasu, Shu Watanabe, Keitaro Nakamura
- 雑誌名
  
  Reviews of Modern Plasma Physics
- DOI
  10.1007/s41614-025-00188-5
- 査読あり
[雑誌論文] Higher-order spatio temporal control of induction thermal plasma flow for high rate production of nanomaterials2024
- 著者名
  Y.Tanaka
- 雑誌名
  
  77th Gaseous Electronic Conference GEC2024
  
  号: FR4.00003
- 査読あり
[雑誌論文] Recent development of nanomaterials for batteries and dielectric capacitors for energy strorage in Japan2024
- 著者名
  Y.Tanaka, M.Kambara, M.Osada, S.Okabe, A.Kumada
- 雑誌名
  
  CIGRE2024 Paris Session
  
  号: 11057
- 査読あり
[雑誌論文] High-Rate Production of Si/SiOx Nanomaterials by Modulated Induction Thermal Plasmas for Anode Material of Lithium Ion Battery2024
- 著者名
  Y.Tanaka
- 雑誌名
  
  The 3rd International Fusion and Plasma Conference (iFPC2024)
  
  号: Tu2D-2
- 査読あり
[雑誌論文] A method for high-rate production of nanoparticles by introducing additional flanges downstream of modulated induction thermal plasmas2024
- 著者名
  R.Okano, J.Peng, R.Tanaka, Y.Tanaka, Y.Nakano, T.Ishijima, S.Sueyasu, S.Watanabe, K.Nakamura
- 雑誌名
  
  The 51st IEEE International Conference on Plasma Science (ICOPS) and the 4th Asia-Pacific Conference on Plasma and Terahertz Science (APCOPTS); (ICOPS2024 & APCOPTS2024)
  
  号: 106
- 査読あり
[雑誌論文] High-Throughput Synthesis of Nanomaterials by Spatial-Temporal Control of Modulated Induction Thermal Plasma Fields and its Optimization by Machine Learning2024
- 著者名
  Yasunori Tanaka
- 雑誌名
  
  PlasmaTech 2024
  
  号: (Invited talk)
- 査読あり
[雑誌論文] Dependence of Gas Injection from Gap between Upper Coils and Lower Coils on Si Nanoparticle Synthesis by Tandem Modulated Induction Thermal Plasma2024
- 著者名
  Jingqian Peng, Rio Okano, Reo Tanaka, Yasunori Tanaka, Yusuke Nakano, Tatsuo Ishijima, Shiori Sueyasu, Shu Watanabe, Keitaro
- 雑誌名
  
  ISPlasma2024/IC-PLANTS2024/APSPT-13
  
  号: 07aB07O
- 査読あり

熱プラズマ場の時空間変動制御による次世代電池用ナノ材料大量生成

主な研究成果

[雑誌論文] Optimization for modulation conditions in nanoparticle synthesis using tandem modulated induction thermal plasmas with intermittent synchronized feeding by machine learning2024

著者名

雑誌名

DOI

[雑誌論文] Higher-order spatio temporal control of induction thermal plasma flow for high rate production of nanomaterials2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Recent development of nanomaterials for batteries and dielectric capacitors for energy strorage in Japan2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] High-Rate Production of Si/SiOx Nanomaterials by Modulated Induction Thermal Plasmas for Anode Material of Lithium Ion Battery2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] A method for high-rate production of nanoparticles by introducing additional flanges downstream of modulated induction thermal plasmas2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] High-Throughput Synthesis of Nanomaterials by Spatial-Temporal Control of Modulated Induction Thermal Plasma Fields and its Optimization by Machine Learning2024

著者名

雑誌名

[雑誌論文] Dependence of Gas Injection from Gap between Upper Coils and Lower Coils on Si Nanoparticle Synthesis by Tandem Modulated Induction Thermal Plasma2024

著者名

雑誌名