材料科学

🔋 リチウムイオン電池とは何か——基本のキ リチウムイオン電池は、正極と負極の素材に「層状・粒状・オリビン型」などの結晶構造を持つ化合物を用い、充放電にともないリチウムイオン（Li⁺）が両極間を往復（インターカレーション／脱挿入）する二次電池です。金属リチウムが析出・溶解する一次電池や古典的な可逆反応電池と異なり、電極内の空隙にイオンを出し入れするため、比エネルギーとサイクル寿命の両立が可能になりました。 典型セルは、正極：LiCoO2（LCO）やNMC/NCA、負極：黒鉛（グラファイト）、電解液：非水系有機電解液、セパレータ：ポリオレフィン系微多孔膜という構成。充電時は正極から負極へLi⁺が…

本記事の概要 この記事では、Pymatgenによるバンド情報取得方法を紹介していく。 今回は、バンド図（パスタみたいなグラフ）とDOS(Density od State)を描くところまで行う。 Pythonの基礎を習得していることを前提として解説を進めていく。 目次： 本記事の概要 バンド図の表示¶ DOSの表示 まとめ バンド図の表示¶ バンド情報を取得するためには、Material IDが必要になる。事前に対象材料のMatarial IDを取得しておく必要がある。 import matplotlib from pymatgen import MPRester from pymatgen.e…

本記事の概要 本記事では、Xenonpyを用いた記述子の作成方法を紹介する。 Pythonの基礎は習得していることを前提に話を進めていく。 目次： 本記事の概要 Xenonpyとは 早速、実装 ライブラリのインポート 組成記述子の作成 構造記述子の作成 おまけ 組成記述子と構造記述子を同時に作成 まとめ Xenonpyとは XenonPyは、統計数理研究所ものづくりデータ科学研究センターのチーム (Chang Liu 特任助教、野口瑶 特任研究員、Stephen Wu 助教、山田寛尚 特任研究員、吉田亮 同センター長) が物質・材料研究機構と共同開発しているマテリアルズインフォマティクス (M…

本記事では、Pymatgenによる化合物データ取得方法を紹介していく。 Pythonの基礎を習得していることを前提として話を進めていく。 目次： 本記事では、Pymatgenによる化合物データ取得方法を紹介していく。 Pymatgenとは 元素情報の取得 化合物情報の取得 組成情報を入力して取得する 条件を指定して、取得する方法 含む元素を指定して化合物データを抽出する 例：Li-O系化合物の取得 物性値で条件指定 まとめ Pymatgenとは pymatgenとは、材料解析のためのオープンソースのpythonライブラリであり、以下の特徴があげられる。原子や分子の構造をPythonのクラスで柔…

本記事の概要 本記事では、マテリアルズ・インフォマティクスによる材料開発の大まかな流れを文章と図を使用して説明する。この記事を読むことで、なんとなくマテインフォの研究の全体像を把握できるようになっている。Pythonなどを用いたコードの紹介はないのでご注意いただきたい。コードの具体的例は、後日に記事にする予定である。 マテリアルズ・インフォマティクス とは おそらくこの記事を読んでいる人は、マテリアルズ・インフォマティクス とは何なのか理解している人が多いだろう。でも、一応紹介しておく。 マテリアルズ・インフォマティクス とは、インフォマティクス （情報学）を用いて、大量のデータから新材料を探…