2研究成果／次世代電池

R-15

2025

フッ化物電池におけるフッ化反応領域の結晶方位分布可視化

アピールポイント

充電生成CuF₂の結晶方位分布を初めて高分解能で可視化
【技術シーズ：透過電子顕微鏡法／結晶方位マッピング】

背景・課題

・フッ化物電池は高エネルギー密度を有する次世代蓄電池の一つ

・Cuはフッ化物電池における安価で高容量な正極候補材料であるが、サイクル劣化が問題

・フッ化反応過程における微細構造の変化すら分っていない。

・充電時のCuからCuF₂へのフッ化反応における結晶方位変化や界面構造を解明する。

解決手段

・透過電子顕微鏡法の結晶方位マッピング法を用いて、薄膜モデル電池における充電で生成したCuF₂相の結晶方位をナノスケールで解析し、可視化

成果・新規性

①ADF-STEM像とEELSマップ測定から単結晶Cu正極の約100 nmの領域においてCuF₂が形成していることを確認

②CuF₂領域から結晶方位マップを取得することで、Cu正極内のCuF₂相の分布状態とCuF₂のナノレベルの結晶方位を可視化することに成功

Cu基板上でのCuF₂のランダム配向での生成と非整合的な界面構造

期待される市場・応用

・フッ化物電池

謝　辞：本研究は、NEDO委託業務「電気自動車用革新型蓄電池開発（RISING3）」（JPNP21006）の一環として実施されたものである。

担当者：黄馨慧、小林俊介、桑原彰秀

共同研究者：（京都大学）佐藤和之、（東京大学／JFCC）幾原雄一