プレスリリース JFCC Home Link Site Map English
受託研究 試験評価 機器利用 技術相談 標準物質 賛助会員
センター紹介 研究開発 材料技術研究所 ナノ構造研究所 広報活動 アクセスマップ
プレスリリース

<< 戻る 2018年7月25日


電極内部のリチウムイオン分布の変化をナノスケールで観察に成功
〜リチウムイオン電池開発へ向けて大きく前進〜

本研究の【概要詳細

1.現状
 低炭素社会実現へ向けてリチウムイオン二次電池の高性能化が重要な課題となります。電池性能を向上させていくには、電極内部でリチウムイオンがどのよう動いているのかを把握し、それをもとに最適な電池設計を行っていく必要があります。その第一歩として、ナノメートル(10億分の1メートル)スケールでリチウムイオン分布の変化を観察する技術が必要不可欠となります。しかしながら、従来の手法では観察ができていませんでした。


2.本研究の成果
 この度、JFCCでは走査型透過電子顕微鏡(STEM)と最先端技術であるモノクロメータを用いた電子エネルギー損失分光法(EELS)によって得ることができる特定のスペクトルを利用することでリチウムイオン分布をナノメートルスケールで観察できる新たなイメージング手法を構築しました。この手法により、実製品に使用されている正極材料オリビン(LiFePO4)の内部で、リチウムイオンの中間組成分布や特徴的な境界構造を明らかにし、さらには、リチウムイオンの分布が変化していく過程をも世界で初めて観察することに成功しました。

図1:オリビン電極内部のリチウムイオン分布と移動過程の観察結果
(STEM像と同じ場所でリチウムイオン分布像を取得。緑色は中間組成の領域)


3.今後の展開
 本成果のリチウムイオン観察技術をさらに発展させ、リチウムイオンの局在化、偏在化のメカニズムを解明します。このことはリチウムイオンがスムーズに移動できる電極の実現につながり、充放電特性に優れた電極の創出や次世代の電池である全固体電池開発へ大きく貢献できると期待されます。


本成果は2018年7月20日に英国科学雑誌「Nature Communications」に掲載されました。

本研究はNEDO委託事業「革新型蓄電池実用化促進基盤技術開発(RISING2)」の一環として実施した結果から得られた成果です。


本研究の詳細はこちら
<< 戻る

内容に関するお問合せは下記まで。

お問合せ先
〒456-8587 名古屋市熱田区六野二丁目4番1号
(一財) ファインセラミックスセンター 研究企画部
TEL 052-871-3500
FAX 052-871-3599
e-mail:ressup@
(※メール発信は@の後ろに jfcc.or.jp を付けて送付ください)
研究担当者
ナノ構造研究所 電池材料解析グループ 小林俊介

Copyright (c) by Japan Fine Ceramics Center All rights reserved.