2016 Fiscal Year Annual Research Report
Ion conductance imaging using litium based probe microscopy
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15K13263
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
高橋 康史 金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (90624841)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 界面・表面計測 / 走査プローブ顕微鏡 / 微小電極 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
イオン伝導・電子伝導の同時計測
局所的なイオン伝導と電子伝導を従来のインピーダンス計測ではなく、局所的な電気化学イメージング中に区別して計測するため、PtやAuをコーティングしたガラスキャピラリーを作製し、外側の金属部分で電子伝導性を評価し、内側のギラスキャピラリー内に電解液を充填してイオン伝導性を評価するプローブを開発した。このプローブを用いて、正極材料LiFePO4表面でのイオン伝導・電子伝導の同時イメージンを行い、イメージを取得することができた。今後は、得られた電流を定量的に評価し、計測の妥当性を検証する。また、局所的なインピーダンス計測の検討も行っており、その実現に向けた独自の微小電流計測器の開発も行い、現在周波数応答性を評価している。
機能性保護被膜の形成
正極材量表面に金属酸化物層をナノスケールで堆積させることで、サイクル特性の向上が報告されており、その金属酸化層の最適化には、保護膜の材料や厚さや分散状態が、電池特性に与える影響を評価する必要がある。しかし、通常の電気化学計測では、空間分解能を有さないため、空間的な情報を得ることができない。そこで、電気化学セル顕微鏡を用いて、LiCoO2表面に金属酸化膜をナノスケールで形成し、金属酸化膜の被膜形態と電池材料特性への影響を電気化学的にイメージングにより評価した。その結果、不均一な金属被膜の形成と、金属酸化膜の厚さと電気化学特性が密接に関わっていることが示された。
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