2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of interface ion conductance microscopy
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15H05422
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
高橋 康史 金沢大学, ナノ生命科学研究所, 准教授 (90624841)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 走査型プローブ顕微鏡 / ナノピペット / 電気化学イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
電解液を充填したナノスケールのピペット（開口径50 nm）をプローブとして、このナノピペットと試料表面との間に電気化学セルを形成し、試料表面の電気化学特性を捉える走査型電気化学セル顕微鏡（SECCM、界面イオン伝導顕微鏡から改名）を独自開発した。この技術を用いて、リチウムイオン２次電池の正極に利用されるLiFePO4の合材電極表面での反応の不均一性や充放電特性を連続的な電気化学イメージ（電気化学ムービー）として、取得することを可能とした。さらに、本手法をZrO2薄膜修飾が施されたLiCoO2薄膜電極の評価に用いた。ZrO2薄膜修飾を施すことで、電池のサイクル特性が向上することが知られているが、絶縁物質であり、膜厚を厚くするにつれて、レート特性が低下する。ZrO2を修飾していないものと厚さを変えて修飾したもので比較を行ったところ、サイクル特性とレート特性を両立する条件でZrO2薄膜を製膜した場合には、ZrO2の成膜の不均一性に起因したサブマイクロスケールの島状の電流応答を可視化することができた。さらに、開発当初は、SECCMの計測を大気環境で行っていたために制約が多かったが、SECCMを不活性ガス雰囲気のグローブボックス内に設置し、負極に関しても計測することが可能となった。さらに、蓄電材料にとどまらず、触媒材料の電気化学イメージングにもSECCMを利用し、２次元ナノシートなどの不均一な反応性を可視化することに成功した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Chemical Dopants on Edge of Holey Graphene Accelerate Electrochemical Hydrogen Evolution Reaction2019
Author(s)
Akichika Kumatani, Chiho Miura, Hirotaka Kuramochi, Tatsuhiko Ohto, Mitsuru Wakisaka, Yuki Nagata, Hiroki Ida, Yasufumi Takahashi, Kailong Hu, Samuel Jeong, Jun‐ichi Fujita, Tomokazu Matsue, Yoshikazu ItoOhto, T.; Wakisaka, M.; Nagata, Y.; Ida, H.; Takahashi, Y.; Hu, K.; Jeong, S.; Fujita, J.-i.; Matsue, T.; Ito, Y.,
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Journal Title
Advanced Science
Volume: 1900119
Pages: 1-8
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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