2研究成果／次世代電池

R-13

2023

全固体Naイオン電池のオペランドSEM-EDS観察

アピールポイント

新たな電子顕微鏡評価技術で全固体Na⁺電池の反応を観る。
【技術シーズ：オペランドSEM-EDS計測技術、機械学習】

課題

・全固体Naイオン電池は、低コストと高い安全性を兼ねる次世代蓄電池

・高性能な電池を開発する上で、電池反応を直接観察／評価できる技術が必要

解決手段

・全固体Naイオン電池をSEM内で充放電できる試料作製技術を開発

・機械学習を用いて、EDSスペクトルから効率良くNaの信号を取得し画像化

・オペランドSEM-EDSを用いて、充放電中におけるNa分布の変化を可視化

成果・新規性

・オペランド観察用の全固体Naイオン電池を、イオン研磨装置を駆使して作製

・SEM-EDSを用いることで、正極－固体電解質－負極全域にわたって充放電中の元素分布を観察することに成功（Na以外の電池にも展開可能）

・機械学習により、EDSスペクトルから真の信号を取得し、Na分布を画像化することで、充放電中の正極と負極内部のNa濃度変化を観察することに成功

期待される市場・応用

・低コストと高い安全性を兼ねる全固体Naイオン電池の研究開発に寄与

・Na以外の蓄電池（例えば、F電池、Mg電池、Ca電池など）

発表文献

日本セラミックス協会秋季シンポジウム（2022）予稿集、2E17

謝　辞：本研究は、NEDO「エネルギー・環境新技術先導研究プログラム（JPNP14004）」において実施されたものである。