2研究成果／次世代電池

R-11

2025

大きくLi脱離したLiCoO₂の微細構造解析

アピールポイント

Liイオン電池正極の原子・ナノスケールの劣化因子を解明
【技術シーズ：走査透過電子顕微鏡観察】

背景・課題

・Liイオン電池正極LiCoO₂は大きくLi脱離（約60%以上）すると顕著に劣化

・一因として酸素放出が指摘されているが、付随する微細構造変化は未解明

・期待される走査透過電子顕微鏡（STEM）による解析では試料方位制御が課題

・微細構造変化の観点から劣化挙動を解明する。

解決手段

・ミリメートルスケールの単結晶と集束イオンビーム加工を利用して、方位制御されたLi脱離試料を作製 → STEMによる微細構造解析

成果・新規性

①酸素放出に伴うCoO型への構造変化とナノスケールの孔形成を発見

②CoO/LiCoO₂界面にミスフィット転位の形成を発見

③複数の構造欠陥が協調的に形成する微細構造変化モデルを提唱

期待される市場・応用

・Liイオン電池

発表文献

K. Nakayama, S. Kobayashi, R. Ishikawa, A. Kuwabara and Y. Ikuhara, Chem. Mater. 36, 8984 (2024).

謝　辞：本研究は、JSPS科研費（JP23K13567、JP23H00241、JP24H00373）、JSTさきがけ（JPMJPR23J9）、JST創発的研究支援事業（JPMJFR2033）、日本板硝子材料工学助成会、池谷科学技術振興財団（0341198-A）の支援を受けて実施されたものである。

担当者：仲山啓、小林俊介、桑原彰秀

共同研究者：（東京大学）石川亮、（東京大学／JFCC）幾原雄一