R-1
2018

LiMn₂O₄中の粒界構造と電池特性
-原子分解能構造解析と理論計算-

全固体Liイオン電池の実現には電池材料内の粒界・界面の影響を理解して制御することが重要であるが、実験の困難さ等から、その原子レベルでのメカニズムは充分に理解されていない

Cs補正走査透過電子顕微鏡による原子分解能での粒界構造解析と第一原理計算により、正極材料中の粒界構造とその電池特性への影響を研究した

(1)	正極材料LiMn₂O₄中の粒界構造をCs補正走査透過電子顕微鏡による原子分解能にて決定
(2)	第一原理計算により、今回検討した粒界を通過する方向にLiは全く伝導できないことが明らかになった

実験方法： Cs補正走査透過電子顕微鏡、第一原理計算

Cs補正走査透過電子顕微鏡により観察された
LiMn₂O₄中の粒界の原子構造

第一原理計算により決定された粒界面（111）の原子構造。
LiMn₂O₄においてLiイオン伝導パスとなる16Cサイトが
半分ふさがれてしまうためLiイオンはこの粒界を越えて
伝導できないことが明らかになった

全固体Liイオン電池の特性支配要因の明確化・原子レベルでのメカニズム解明

謝辞

：

本研究の一部は、NEDO「革新型蓄電池実用化促進基盤技術開発（RISING2）」として実施したものである

未来社会を創出する革新材料開発と先端解析技術