5研究成果／次世代電池

R-21

2026

オペランド透過電子顕微鏡による負極材料のLi拡散挙動の可視化

アピールポイント

充放電中のコアシェル構造を発見
【技術シーズ：透過電子顕微鏡／オペランド計測】

背景・課題

・全固体電池の高性能化に高容量な負極材料が必要とされている。

・TiNb₂O₇はTiとNbの酸化還元に由来した高容量性を示すが、Li拡散挙動は不明

・充放電中のLi拡散挙動を明らかにし、さらなる充放電特性の向上が必要となる。

解決手段

・ナノスケールでリチウム分布を可視化するオペランド透過電子顕微鏡法を適用

・透過電子顕微鏡内で充放電させることで、リチウム拡散挙動をその場観察

成果・新規性

①充放電中にリチウム濃度差によるコアシェル構造を形成

②コア領域のリチウム拡散性が遅いことを解明
→ 高レート動作時の律速反応と推測

期待される市場・応用

・全固体電池、TiNb₂O₇系電池

発表文献

平岡他、第66回電池討論会、1B01（2025）.

謝　辞：本研究の一部は、JST革新的GX技術創出事業（GteX、JPMJGX23S2）、日本学術振興会（JSPS）科学研究費助成事業（24K23112）のご支援を受けたものです。透過電子顕微鏡は、防衛装備庁安全保障技術研究推進制度 (JPJ004596)によって導入された設備を使用しました。

担当者：平岡紘次、野村優貴、高橋誠治、山本和生