R-4
2018

超高分解能STEM像を用いたLiイオン濃度分布解析技術の開発

Liイオン二次電池の開発を促進させるために、Liイオン分布を観察する技術構築が必要不可欠である
⇒電子エネルギー損失分光法等のLi組成分析手法では電子線損傷により、
　原子分解能レベルでのLiイオン濃度分布解析が困難

電子線損傷が少ないHAADF STEM法により超高分解能像を取得し、その画像から各原子座標を高精度に計測する。そして、Liイオン近傍の原子位置（座標）を用いて、Liイオン濃度による面積変化を算出することにより、Liイオン濃度分布情報を抽出
⇒超高分解能でのLiイオン濃度分布変化の解析が可能

(1)	電池材料中の原子分解能によるLiイオン濃度分布変化の可視化に成功
(2)	従来の組成分析等の解析手法では得られない、原子分解能レベルでの局所領域構造解析が可能となった

実験方法：高角度環状暗視野走査型透過電子顕微鏡法（HAADF STEM法）

(a)LiFePO₄と(b)FePO₄のHAADF STEM像と結晶モデル

FePO₄とLiFePO₄界面(c)HAADF STEM像と
(d) Li濃度可視化像（緑：Li濃度少、赤：Li濃度多）

電池材料の劣化挙動解析やLiイオン脱挿入挙動解明
⇒Liイオン二次電池開発の促進へ期待

謝辞

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本研究は、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