記事抜粋204

toruhara

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前々回はDynamic Narrow Depletion絡みで、大気中で酸素吸着によるSchottky barrierができている際の大気中UPS（Ultraviolet Photoemission Spectroscopy）活用の話、前回はPolaron絡みで吸着している酸素をとってしまうための装置の話をしたが・・・

  • このへんまでは俺がエレクトロニクス業界にいた頃にやった話 -- 2012/03までの話。

今回はインピーダンス解析の話を。
Copilotによると「インピーダンス解析は、交流信号の周波数応答を解析することで電池を解体することなく正負極での抵抗成分を定量的に分離評価できるため、高性能電池の材料開発において充電・放電中の反応素過程を理解する測定法として広く利用されてきた。」とある。

  • 別に電池に限らず交流小信号（小電流）応答を見たいんなら何に使ってもいいんですが。実際よく使いますが。

Copilotはここから参照したらしい：2021 年度 若手・女性研究者奨励金 レポート　研究課題　リチウムイオン電池用複合電極の電気化学インピーダンス解析

  1. まあ、読んでも読まんでもいいですが、通常は半円部分は活物質表面の被膜容量、被膜抵抗・電荷移動抵抗（リチウムイオン電池ではほぼリチウムイオンの脱溶媒和反応と言われてますな、入ってくるときは。）の直列抵抗、の並列回路からなりますわ。正極と負極で違うところに出ますし、同じ電極内でもばらつきが有るので半円が重なった形のスペクトルになります。

  2. 右の斜め45度の直線部分が直流に近い最も低周波数側で、交流小電流でインピーダンス解析をすると活物質粒子内の固体拡散に相当するところ（これを分布定数回路仮定するとこんな直線でフィッティングできます）なんですが・・・。

  3. 問題は、電池が動作するのは直流・大電流条件下なので、これでいいのかな？ってとこです。

  4. 答えを先に言うと、図で「電極細孔内（の電解液中にある）（リチウムイオンの）イオン移動抵抗」が実際の電池動作条件下での律速段階で、もしそのような条件で測定したとしたら右斜め45度の直線のところに出てくるってことです。リアルな細孔分布に合わせた分布定数回路でフィッティングしてもいいですが、活物質粒子のサイズに合わせて「だいたい」でモデル化してもかまいませんわ。

俺も電池に2012/03以後関わってるっちゃー関わってますが、こいつは、俺が電池シロートだった1997年に東北大の単一粒子測定の論文を読んだせいで1998-1999年に電池に浮気してしまった頃の話なんだね：Electrochemical Impedance Analysis for Li-ion Batteries (2018/02).

  • その当時、「こりゃ、リチウムイオン電池は自動車用にも楽勝で使えますって話じゃん。もし、いい固体電解質が有れば電解液なんて使わなくっていいって話じゃん。それに気づいた俺、すごくね？」と思って、それとなく電池の開発者たちに聞いてみたら、少なからぬ人たちがそう思ってました。「あ、みんな、きづいたのね・・・」と・・・（笑）。ま、20世紀末の日本の主要なアカデミーと電池御三家くらいの間では「常識」だったわけ。

  • ただ、海外でわかっている人、今でもほぼいません（2019年に日本の金村さんが韓国の金さんのところに留学していたカザフスタンのユミロフ君のテーマとして教えたのが日本以外では最初です。まあ、そんな論文は日本でも既にたくさん出ていたわけですが、1,000C=3.6秒で充電し3.6秒で放電しても容量のほぼ100%使い切れちゃうんですね。固体内拡散めちゃ速いなというのがわかります。）。

  • 今は日本も理解が怪しくなってきてるのがわかりますけどね・・・。

ついでなんで、前々回と前回の話とインピーダンス解析の関係の話もしときましょうか。
トイレとか自動ドアに有る人感センサって有るでしょう。いろんなタイプのものが有りますが、多いのは赤外線センサで、その中の代表的なものにBaTiO3を使ったものが有ります。波長依存性を無くすために（いろんな波長 -- と言っても人体が発する温度付近でいいんですが -- の赤外線を有効に熱として感知するために）多孔質カーボンのコーティングをしたりもしていますが、基本的にはBaTiO3表面の吸着酸素がBaTiO3の赤外線吸収による脱分極で脱着することを利用しているんですよ。
表面の電荷密度が変わるので容量も変わりますからインピーダンス解析でわかります。ただ、実装する場合にインピーダンスアナライザ使ってたら高くついてかなわんので、瞬間的に流れる電流を直流計測してます。


[10] Advances in cathode composite design for sulfide-based all-solid-state batteries (msn.com)

Schematic illustration of electrode structures (optimal mechanical mixing vs. simple hand mixing) and comparison of the cell performance. Credit: Korea Electrotechnology Research Institute

  1. 正極活物質のNCMは単結晶一次粒子かな？前回も「今更珍しくもありませんが」って書きましたな。

  2. 負極はその場形成負極（アノードフリー）なんだろうね。

  3. 韓国はカーボンブラック（一応これもほぼ純sp2カーボンだな）コンポジットにAg混ぜとったかな。

  4. 日本の産総研は単層カーボンナノチューブのシートを使っていたが、Cu集電体にくっつけるのにおそらくカーボンブラックかカーボンナノチューブの入ったプライマ層が必要になるやろ。その場形成負極層にバインダの入ったものを使いたくないのもわかるからこれはこれでいいけどな。

  5. アメリカはSi粒子をLi上に分散、だったかな：Fast cycling of lithium metal in solid-state batteries by constriction-susceptible anode materials | Nature Materials／Interface reaction between lithium (Li) and materials at the anode is not well understood in an all-solid environment. This paper unveils a new phenomenon of constriction susceptibility for materials at such an interface, the utilization of which helps facilitate the design of an active three-dimensional scaffold to host rapid plating and stripping of a significant amount of a thick Li metal layer. Here we focus on the well-known anode material silicon (Si) to demonstrate that, rather than strong Li–Si alloying at the conventional solid–liquid interface, the lithiation reaction of micrometre-sized Si can be significantly constricted at the solid–solid interface so that it occurs only at thin surface sites of Si particles due to a reaction-induced, diffusion-limiting process. The dynamic interaction between surface lithiation and Li plating of a family of anode materials, as predicted by our constrained ensemble computational approach and represented by Si, silver (Ag) and alloys of magnesium (Mg), can thus more homogeneously distribute current densities for the rapid cycling of Li metal at high areal capacity, which is important in regard to solid-state battery application.まあ、導電性がより高いAgとかMgのほうがいいとは言ってるな。どっちにしろ、最初に仕込むLiが必要だから、完全にアノードフリーともならんがな。これならSiでいいじゃないの？って言うたわな（笑）。Siを安定化するのにLiプレドープしてもいいけどな。それは金属Liでやるより正極に犠牲容量提供剤でも入れといたほうがいいけどな。全固体なんだから不安定でも電解液中への溶出は無いんだから。

  6. まだ、韓国のほうがいいな。

  7. ただ、その場形成負極のサイクル特性がまだな・・・。

  8. Researchers in Korea have united to tackle the challenges in the commercialization of all-solid-state batteries. The work is published in the journal Energy Storage Materials. Dr. Yoon-Cheol Ha from the Next Generation Battery Research Center of KERI collaborated with a team led by professor Byung Gon Kim of the Department of Applied Chemistry, Kyung Hee University, a team led by professor Janghyuk Moon of the School of Energy Systems Engineering, Chung-Ang University, and others, to develop a technology to optimally mix cathode materials for all-solid-state batteries with sulfide solid electrolytes.

  9. All-solid-state batteries are gaining attention as a next-generation battery technology due to their extremely low risk of fire or explosion. However, they require significantly more advanced technology compared to conventional batteries based on liquid electrolytes, given the solid characteristics of the all-solid-state battery, making manufacturing more challenging.

  10. In particular, the effective mixture and dispersion of cathode active materials with solid electrolytes, conductive additives, and binders are known to be among the challenges in manufacturing a composite electrode.

  11. Stringent conditions must be met, such as creating channels (pathways) that facilitate the efficient transfer of electrons and lithium ions and ensuring low interfacial resistance on the cathode-electrolyte interfaces.

  12. Up until now, two main methods have been used to mix cathode materials and solid electrolytes: simply mixing them mechanically in wet or dry conditions to make the thickness of tens to hundreds of micrometers (one millionth of a meter), or using the core-shell structure method, where the surface of cathode materials is wrapped with solid electrolyte.

  13. 硫化物固体電解質の量を必要最小限にして活物質充填率を上げるにはコア―シェルになるようにするわな、普通は。

  14. However, these existing methods have faced challenges in ensuring movement of electrons or ions and in forming a low-resistance interface.

  15. In order to resolve the issue, KERI and university research teams utilized the method of partially coating the cathode active materials with solid electrolyte.

  16. Since sulfice solid electrolyte is sensitive to oxygen and moisture and can deteriorate if misused, the research team developed a blade mill-a special equipment that can utilize inert gases that do not cause chemical reactions. This allowed them to study various types of solid electrolyte coating structures and test and verify the optimal mixture ratio and process conditions with cathode active materials.

  17. まあ、硫化物固体電解質を使う時は不活性ガス中で作業せんとイカンがな・・・。

  18. ところで、アンタら（他の韓国人か）、アルジロダイト使ってドライルームでやるとか言うてませんでしたっけ（笑）。

  19. やめれ！言うたやろ（笑）。

  20. The team conducted various simulations to gather extensive data demonstrating the improvement of the active material utilization (actual capacity compared to theoretical capacity) and rate capability (fast charging/discharging compared to low current charging/discharging). They then applied the result to a prototype (pouch cell) to verify the performance of the all-solid-state battery.

  21. Cレートが0.3Cと低いのに容量が低いわ。

  22. 御自慢のpartial coatingだが、硫化物固体電解質が足りなくて活物質が十分に利用できてないな・・・。

  23. Dr. Yoon-Cheol Ha said, "For the widespread adoption of all-solid-state batteries, it is important to enhance the performance and reduce the cost of the solid electrolyte itself. However, structural design and manufacturing process technologies that effectively create a composite electrode to facilitate the smooth flow of ions and electrons effectively are also important." He added, "By using a composite material where the cathode active material is partially coated with solid electrolyte at an optimal ratio, we can enhance the functionality of the electrode and significantly improve the performance of all-solid-state batteries." KERI, which has secured patents related to the technology, plans to find potential customers and pursue commercialization, believing that the achievement will attract significant attention from manufacturers of materials and equipment for all-solid-state batteries. More information: Yoon Jun Kim et al, Exploring optimal cathode composite design for high-performance all-solid-state batteries, Energy Storage Materials (2024). DOI: 10.1016/j.ensm.2024.103607

[11] Samsung to Mass-Produce Solid-State Batteries for 'Super Premium' EVs by 2027 (msn.com)

こっちはパウチじゃなくて金属製の（Alかな？）しっかりした外挿なのかな？

  1. 韓国が硫化物全固体電池にやる気だしとんな。

  2. Samsung's latest solid-state battery technology will power up premium EVs first, giving them up to 621 miles of range. The new batteries—which promise to improve vehicle range, decrease charging times, and eliminate risk of battery fires—could go into mass production as soon as 2027. Multiple automakers have been reportedly testing samples. Samsung did not list any by name but it's worked with Hyundai, Stellantis, and General Motors, among others. "We supplied samples to customers from the end of last year to the beginning of this year and are receiving positive feedback," Samsung SDI VP Koh Joo-young said at SNE Battery Day 2024 in Seoul, according to Korean outlet The Elec and translated by Google. Perhaps unsurprisingly, the batteries won't be cheap. They will initially go in "super premium EVs" and will offer 900 to 1,000 kilometers (559-621 miles) of range and improved safety. "All-solid-state batteries can increase safety by changing liquid to solid, and when made into the same pack (as existing products), the weight is reduced and the space taken up is smaller, which can lead to a cost reduction in the vehicle itself, so automakers are interested in them," Joo-young said.

  3. The company is also working on another type of battery chemistry for its high-end customers, called high-nickel NCA, which has a high nickel content and therefore increased energy capacity, according to Sumitomo Metal Mining.

  4. NCAでも単結晶一次粒子ができんことは無いと思うけど、たぶんある程度一次粒子径が大きくなってればよしってことにするのかな？住友金属鉱山が供給するのか。

  5. For the entry-level segment, Samsung will offer a lower-cost "semi-solid-state" battery, similar to Chinese EV maker Nio. It is also working on LFP and mid-nickel batteries, which contain less nickel, making them cheaper.

  6. なんや、NIOもドライポリマー諦めてゲルにしたんか（笑）。活物質はLFPでもmid-Ni NCMでもなんでもええやろうが、ゲルにメリット有るんかいな？レート特性諦めて火ぃ噴きにくくするということなんだろうね。ゲルでも燃えることはできますけど。

  7. Samsung's presentation also reiterated previously announced plans to create batteries that can charge in nine minutes and last 20 years by 2029. Competing battery maker LG Energy also presented at the conference. LG is one of Tesla's battery suppliers and one of the largest in the world. It plans to mass produce solid-state batteries a little later than Samsung, by 2030, also starting with premium EVs.

  8. 9分充電、寿命20年は硫化物全固体電池なら可能でしょう。たぶん電解液と比べてそんなにイオン伝導度は高くないが、ジュール熱で発熱しても固体電解質だからOKって感じの材料を選択して急速充電するつもりではないかと思う。

  9. Samsung SDIが韓国では一番レベルが高いな。

  10. 2012年にSamsung Electronicsの研究所の奴は「電池なんかで頑張ってもなぁ・・・」言うとったけど（笑）。

  11. 日本でSiなんかやっとれんがね、そう言われても。

  12. あ、14年ぶりに日本でもつくらせていただけることになったのか（笑）。

  13. まだ、やる人、おるんか・・・。

[12] A Quicker and Cleaner Method for Lithium Extraction from Battery Waste (msn.com)

  1. さて、[9]と[10]はまだ韓国ネタだったから英語記事でもそれなりのレベルだったんだが・・・。

  2. Compared to traditional heating methods such as an oil bath, microwave-assisted heating can achieve comparable efficiency over 100 times faster. For example, utilizing the microwave-based technique, the researchers discovered that it took 15 minutes to reach 87 % of the lithium, compared to 12 hours for the same recovery rate using oil bath heating.

  3. マイクロ波加熱する言うてますが、電力消費量が増えるんですけど・・・。

[18] A cathode homogenization strategy for enabling long-cycle-life all-solid-state lithium batteries | Nature Energy

  1. All-solid-state lithium batteries typically employ heterogeneous composite cathodes where conductive additives are introduced to improve mixed conduction. These electrochemically inactive additives are not fully compatible with layered oxide cathodes that undergo large volume change, significantly reducing battery energy density and cycle life. Here we propose a cathode homogenization strategy by cold pressing a zero-strain cathode material with efficient mixed conduction throughout the (dis)charge process. Li1.75Ti2(Ge0.25P0.75S3.8Se0.2)3 possesses considerable Li+/electronic conductivity of 0.22/242 mS cm−1 when fully charged, increasing monotonically to 0.66/412 mS cm−1 when fully discharged. It delivers a specific capacity of 250 mAh g−1 and undergoes a 1.2% volume change. Homogeneous cathodes composed of 100% Li1.75Ti2(Ge0.25P0.75S3.8Se0.2)3 enable room-temperature all-solid-state lithium batteries to achieve a cycle life of over 20,000 cycles at 2.5 C with a specific capacity retention of 70% and a high energy density of 390 Wh kg−1 at the cell level at 0.1 C. This cathode homogenization strategy contrasts to the conventional cathode heterogeneous design, potentially improving the viability of all-solid-state lithium batteries for commercial applications.

  2. 低歪でコンポジットにする必要が無い（というほどイオン伝導度は高くも無いが）のはいいとして、電位が低いだろ・・・。

  3. レドックス中心を変えても硫化物・セレン化物ではやっぱり電位低いしな。

  4. すぐにgame-changingとか言うんだが・・・

[19] Dual-Component Interlayer Enables Uniform Lithium Deposition and Dendrite Suppression for Solid-State Batteries | ACS Applied Materials & Interfaces

  1. β-Lithium thiophosphate (LPS) exhibits high Li+ conductivity and has been identified as a promising ceramic electrolyte for safe and high-energy-density all-solid-state batteries. Integrating LPS into solid-state lithium (Li) batteries would enable the use of a Li electrode with the highest deliverable capacity. However, LPS-based batteries operate at a limited current density before short-circuiting, posing a major challenge for the development of application-relevant batteries. In this work, we designed a dual-component interfacial protective layer called LiSn–LiN that forms in situ between the Li electrode and LPS electrolyte. The LiSn component, Li22Sn5, exhibits enhanced Li diffusivity compared with the metallic lithium and facilitates a more uniform lithium deposition across the electrode surface, thus eliminating Li dendrite formation. Meanwhile, the LiN component, Li3N, shows enhanced mechanical stiffness compared with LPS and functions to suppress dendrite penetration. This chemically robust LiSn–LiN interlayer provides a more than doubled deliverable critical current density compared to systems without interfacial protection. Through combined XPS and XAFS analyses, we determined the local structure and the formation kinetics of the key functional Li22Sn5 phase formed via the electrochemical reduction of a Sn3N4 precursor. This work demonstrates an example of the structural-specific design of a protective interlayer with a desired function – dendrite suppression. The structure of a functional protective layer for a given solid-state battery should be tailored based on the given battery configuration and its unique interfacial chemistry.

  2. 負極保護膜のうち、Li3Nがイオン伝導性有り・電子伝導性無し。

  3. 負極保護膜のうち、SnにLiドープされたLi-Sn（フルドープされたらLi4.4Sn）がイオン伝導性有り・電子伝導性有り。

  4. これを、Sn3N4を（おそらく）Liの上に成膜することで自動的に作ると言っている。Cuの上にSn3N4を成膜して、最初の充電でこれがつくれるとなお良い -- たぶんできるでしょう。放電後も金属リチウムが少し残るようにしないと保護膜がたぶん剥がれてしまうんですが -- そのために正極に犠牲容量提供剤が添加されていると良いって前に説明しましたね（そうすれば電池をつくるときに金属リチウムを仕込む必要も無いからね）。

  5. できたものは理想的な構成。Li3Nが水と反応してすぐに分解してしまう不安定な物質であることを除けば。

  6. ちなみにSi3N4ではこれがうまくつくれないでしょう。なぜならSi3N4はレドックス活性でないから（ただの絶縁体だから）。Si3Sn4の組成が均一でなかったら部分的にSi-richなところが有ってそこがリチウムイオンチャネルになってくれるかもしれんけど。

  7. Snを使ったから良かったんですよ（笑）。

俺は2014-2015年にNi-Snの電析＝電解メッキを試した。無電解メッキではNi3Sn2やNi3Sn4といった安定層のほかに準安定相のNiSnができていると言われるが、電界メッキではNiの相ができるくらいNiを増やしたり、逆にSnの相ができるくらいSnを増やしたりできる。

  • 俺の獲ってやった助成金プロジェクトで雇ったカザフスタンの奴がことごとく使えん奴でほとんどまともに実験できてないが（笑）。精密な電流量制御のできる電析装置も買えなかったので、代わりに「そのへんで買える」安物を使って実験させた。補助金は最終的には現地人がなにか他のことに使うことになった（笑）。

Niはリチウム合金をつくらないので構造の機械的強度を上げる役目（SnへのLiドープに伴う体積膨張を抑える役目も有る）と電子伝導性を担う。

また、2014-2015年当時、俺は3次元純sp2炭素集電体としてグラフェンスポンジを使い、その上にNi-Snを電析することを考えていた。しかし、webでは販売するとしていた米国の会社はなぜか売ってくれなかった。当時はロシアがクリミア侵攻の後の経済制裁を受けていたからかもしれない。代わりに別のプロジェクト用に買っていたカーボンファイバーペーパーを使った。こいつもグラファイト化されているので純sp2炭素なんだが、basal面だけが表面に出ているわけではないので、困ったことにLi+がインターカレートされてしまうんだが、まあ、それが確認できるんならそれはそれでよしとした。

つまり、①産総研が最近やった単層カーボンナノチューブシート上へのその場形成負極の形成、②中国が最近やっているようなCu集電体上または金属リチウム上へのリチウム合金保護膜の形成、を同時にやろうとしていた。

  • ま、電池の経験が無くても俺にかかればそんなもんだってことだ（笑） -- あ、1998-1999年に2年だけ電池に浮気したことが有ったわ、そう言えば。その当時の「日本の真っ当な電池屋の常識」を中心にまとめたものがこれです：Electrochemical Impedance Analysis for Li-ion Batteries (2018/02).

  • 2017年にカザフスタンの連中はLinkedInからdisconnectしたが、最近カイラートがconnectしてくれって言ってきたからそうした。そのすぐ後にINESS（これが2014/02-2016/04の「かつての同僚」が主催しているカンファレンスだ。）もconnectしてくれって言ってきたのでカイラートの顔を立てて了承した。その当時、お前らに教えてなかったことも書いてあるので、読んで勉強しとくんだな（笑）。

2024年になって、中国がNi、Snのほかに、Sn同様にリチウム合金をつくる組成を混ぜて（おそらくハイエントロピー効果を狙ったものだろう。おそらく真空成膜している。電析ではちょっと難しいかもしれない。）その場形成負極の保護膜をつくって論文発表している。性能はこれが一番良さそうだったが、大量生産しやすいプロセス・材料の選択もまた重要である。今後検討されると良いだろう。


おまけ

[1] 前回も書いたが：This makes my blood boil. This is why the academia status quo & labor exploitation persist to this day. ... Kaidi Wu

  1. Repostしてくれって書いてあったのでRepostした。

  2. This makes my blood boil. This is why the academia status quo & labor exploitation persist to this day. ... Do not martyr yourself for academia when it's not treating you right. It will not love you back.

  3. Neither a university nor a company can love you back. They are not human.　ま、これもただの俺の個人的な意見に過ぎんかもしれんが、わりと当然のことなんじゃないかな。

  4. 気持ちはわからんでもないがな。

  • ところで、俺は社会人で給料もらいながら博士取ったので、PhD（日本ではDoctor of ScienceとかDoctor of EngineeringとかDoctor of Medicineって言うがな）年収は准教授より高かったし・・・

  • そもそも、その前から論文出してたし（ソロの仕事でな）・・・：Fermi Level (2018/02).

  • 研究テーマは自分で考えたものだし（最初の論文出す前に、実験データはまだ無かったからそこだけブランクにしといて後は書いといて「結果が予想通りだったらこんな論文になります。」って言ったときにはじめて教授 -- 当時はまだ准教授だったが -- が「こんなテーマだったんだ・・・」って初めてわかったがな（笑）。）・・・：Vacuum Polarization, and Polariton (2018/02).

  • 研究予算も自分で取った国プロから出とるし（まあ、会社にも同じくらい金出させとるがな。）・・・：Vacuum Polarization, and Polariton (2018/02).

  • 一応ポスドクと言えるんかな、大学で働いてる時も、准教授（今は教授になっとるが）がとれん補助金をいっぺんに三つ獲ってやっとるがな。しかも「偽装テーマ」で（笑）。

  • そのときはまだこれは教えないようにしていた：Electrochemical Impedance Analysis for Li-ion Batteries (2018/02).

  • 今は年収下がっとるが、時間効率で言ったら上がっとるからの。

  • 1,950万円／年×14年分くらいもらわんと割に合わんが、「支払い条件によっては1,500万円にディスカウントしとくわ。」と「啓明プログラム」には言うといたわ。まあ、審査通らなそれで終わりだが -- 1回、あまりにも細かいデータ提出を要求するんでブチ切れて断ったが、2回目はだいぶ柔らかくなっていたのでまあ受け入れた。

  • その俺に年収下がるオファーをしようとする「屑リーチ」とか「陸ルート」とか「ゴミ企業」や「暗いルサンチマンに支配されたクソ大学教授」、俺の「殺すリスト（生物学的にってわけじゃないが）」に入っとるからの（笑）。楽しみに待っとけや。

  • 俺も平均寿命を考慮すると、死ぬまでに30年くらいは有るからの。いくつかは殺せる（生物学的にって意味じゃないが）やろ（笑）。

[2] なんか盛り上がってるみたいだ、これ（笑）。ということで、もう一つ：This makes my blood boil. This is why the academia status quo & labor exploitation persist to this day. ... Kaidi Wu

  1. ところで、今朝、また屑リーチからメッセージが来とったわ。異常な頻度だよ（笑）。

  2. 悪いがお前らのクライアントが日本企業だろうが韓国企業だろうがどっちにもぺんぺん草すら残したくねーわ（笑）。

  3. さて、キショイ日本＆韓国はさておき、こういうのをガツガツと議論するのが「外人」のおもしろいところだな。

  4. Alessio Carletti　Postdoctoral researcher at Max Planck Institute for Heart and Lung Research, Department of Developmental Genetics (Stainier Lab)

  5. I completely agree with you on the unnecessary, endless cycle of postdoc positions. But I also think the OP has a point. I have honestly never encountered a fresh PhD holder who wouldn’t screw up if put in charge of a lab. To be a professor, you need specific expertise like teaching, supervising, and grant proposal writing.

  6. Teachingには講義資料の準備も試験問題の作成も試験の採点も含まれるけどな。最後のめんどくさいやろな・・・いったい何人分やらないかんのか・・・。そのうち生成AIでできるようになるだろうが・・・。俺はほぼしたこと無いな。PhD向けの講義を一回やったか。

  7. SupervisingはBachelorの卒業研究指導を1回やったか。それくらいだな。あ、俺が獲ったgrantでもやっとるか、ポスドクやポスマスやポスバチェも雇っとるからな、grantで。

  8. グラントは日本で1回、カザフスタンで3回獲ったな。

  9. Most PhD holders I know supervised at best a couple of Bachelor's or Master’s students during their PhD; most never taught a class by themselves, and none ever applied for a grant.

  10. 俺はお前らとは違うんです（笑）。

  11. Getting a PhD prepares you to do research independently, but to become a professor or junior group leader, you need a completely different set of skills.

  12. だな：To be a professor, you need specific expertise like teaching, supervising, and grant proposal writing.

  13. I am not sure to what specific field of research you are referring to, or what the “normal” duration for a PhD is for you. Personally, I work in Biology in Europe, where a PhD lasts 3 or 4 years (usually not extendable), and fresh PhD holders are 26-27 years old. Edit: also, For most associated professor positions there are h-index and publication requirements (usually an h-index of 10). And there is no way a fresh PhD holder have published more than 4-5 papers (unless we are talking about one of those Labs that automatically put eveyone in all their pubblications).

  14. さて、俺は・・・h-index=9だな（笑）、一つ足りんわ（笑）。PhDの前に論文は6つ出しとるな、ソロでな。PhDの時に10書いたか -- それ以外にGiven Anthorshipも一つ有るな。PhDの後は一つだな。

  15. 最後のは笑えるけど、まあ、「互助会」に入ればそれも可能やろ（笑）。俺は入ったこと無いけどな。

  16. Wuさん、こう返しとるわ：

  17. It depends on discipline and country, and I suspect the discrepancy in perception arises because OP is in a European system.

  18. だな。途上国出身なら先進国でPhDとって途上国に戻ればええんちゃうか？

  19. 俺の知っとる教授は論文書いたこと無くても母国の大学で元々准教授かなんかやってたので（論文出さんでも大学の准教授くらいにはなれる国なんやろ）、そこよりはずっと給料のいい英米が制御してる（やっぱりその国に有るんだが）大学に応募したところ、「先進国の学位が無いと雇えません！」言われて、留学してた（このときも論文出してないからいったい何してたんか知らんけど）東工大の教授に泣きついて、「こうやって実験しろ」、「こうやって論文書け」って一つ一つ教えてもらいながら6つか7つ論文出して、それで准教授として雇ってもらえたらしいで。でもその後、人に指導して論文書かせられるようにはなってたな。それで教授になってたで。

  20. やっぱ子供／若者への指導力なんちゃうか？

  21. 途上国での教育ビジネスに力を入れてる英国とか米国だと、PhDとってすぐ途上国のassistant professorとかになっとる奴もおったな、そう言えば。

  22. I had 10+ peer-reviewed papers as a fresh PhD, not counting my postdoc years and have taught 5 courses for 6 semesters.

  23. 5 courses for 6 semestersが多いかどうか、俺もあの業界をよく知らんので、わからんが、お仕事もしたわけね、この人。

  24. There’s recent data showing psychology PhDs had at least 6+ papers (not including postdoc) who had success on the job market. There was a psych PhD who had 30+ papers in high IF journals by the time he graduated (not counting his postdoc). There are also countless clinical, social, cognitive psych, management, marketing PhDs who didn’t “screw up” their assistant professorship who never did a postdoc.

  25. 需要と供給が合わないかんしな・・・。

  26. This is not atypical in the US. We spend 5-7 years now researching, teaching and designing our own courses for 6 semesters (mandated at my university, others require even more), writing grants etc. functioning like an assistant professor. Compare that to the UK and other European countries: the timeline is much shorter and teaching is much less.

  27. どうも心理学っぽいが、アメリカにはビョーキのヒトも多いから心理学のニーズも多いが、サプライヤになろうって人も多いからじゃないのかな？

  28. アメリカ以外でそんなに需要が有るか知らんけど。

  29. 何はともあれ、「外人」はこうやってガツガツ議論できるところが面白いんだな。


by T. H.
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[1] Materials/Electronics

  1. Fermi Level (2018/02).

  2. Vacuum Polarization, and Polariton (2018/02).

  3. Current Status on ReRAM & FTJ (2023/03).

  4. Fermi Level 2 (2023/11).

  5. Vacuum Polarization, Polaron, and Polariton 2 (2023/11).

[2] Electrochemistry/Transportation/Stationery Storage

  1. Electrochemical Impedance Analysis for Li-ion Batteries (2018/02).

  2. Electrochemical Impedance Analysis for Fuel Cell (2020/01).

  3. Progresses on Sulfide-Based All Solid-State Li-ion Batteries (2023/05).

  4. 国内電池関連学会動向 (2023/05).

  5. Electrochemical Impedance Analysis for Li-ion Batteries 2 (2023/12).

[3] Power Generation/Consumption

  1. Electric-Power Generation, Power Consumption, and Thermal Control (2020/07).

  2. H2 & NH3 Combustion Technologies (2020/12).

  3. Electric-Power Generation, Power Consumption, and Thermal Control 2 (2023/12).

  4. H2 & NH3 Combustion Technologies 2 (2023/12).

[4] Life

  1. Home Appliances I (2021/06).

  2. Home Appliances II (2021/09).

  3. Home Appliances III (2023/12).

[5] Life Ver. 2

  1. Human Augmentation (2021/11).

  2. Vehicle Electrification & Renewable Energy Shift I-LXXXI (2022/01-2022/12).

  3. Human Augmentation II (2023/12).

[6] 経済／民主主義

  1. 経済／民主主義 I-LIX (2022/12-2023/05).

  2. 記事抜粋1-203 (2023/05-2024/XX).

Published Articles' List (2004-2005, 2008-2011, 2015)

  1. researchgate

  2. Google Scholar


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