Measurements of nanosale lithium diffusion coefficient using radioactive 8Li tracer

2012 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22510118
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Nanomaterials/Nanobioscience
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: ISHIYAMA Hironobu 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (50321534)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): JEONG Sunchan 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (00262105) ; HIRAYAMA Yoshikazu 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (30391733) ; SUGAI Hiroyuki 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所, 研究副主幹 (80391291) ; OSA Akihiko 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所, 研究主幹 (80343929) ; SATAKA Masao 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所, 研究主幹 (70354826)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Keywords: ナノ計測

Research Abstract

We have developed a new in-situ nanoscale diffusion measurement method in solids for secondary lithium-ion batteries using a radioactive 8Li tracer. We have found the detection limit of the lithium diffusion coefficient can be improved to the order of 10^<-12>cm^2/s by detecting α particles emitted at a small angle relative to a sample surface that is irradiated with a low-energy 8Li of about 8 keV.

Research Products

• [Journal Article] Toward Online Nanoscale Diffusion Measurements Using Radioactive 8Li Tracer (2013)
  • Author(s): H. Ishiyama, S.C. Jeong, Y.X. Watanabe, Y. Hirayama, N. Imai, H. Miyatake, M. Oyaizu, I. Katayama, M. Sataka, A. Osa, Y. Otokawa, M. Matsuda, H. Makii
  • Journal Title: Jpn. J. Appl. Phys Volume: 52 Pages: 010205
• [Presentation] 放射性核種トレーサー8Liによる電池材料中のナノスケールリチウム拡散測定～現状と将来～ (2013)
  • Author(s): 石山 博恒
  • Organizer: ワークショップ「J-PARC 核変換実験施設の多目的利用」
  • Place of Presentation: TKP 御茶ノ水カンファレンスセンター、 東京都
  • Year and Date: 2013-03-18
• [Presentation] In-situ diffusion measurements in solids using short lived radioactive tracers of ^8Li and ^<20>Na (2012)
  • Author(s): H. Ishiyama, S.C. Jeong, Y.X. Watanabe, Y. Hirayama, N. Imai, H. Miyatake, M. Oyaizu, I. Katayama, M. Sataka, A. Osa, Y. Otokawa, M. Matsuda, H. Makii
  • Organizer: XVI International Conference on Electromagnetic Isotope Separators and Techniques Related to their Application (EMIS 2012)
  • Place of Presentation: Matsue, Japan
  • Year and Date: 20121202-07
• [Presentation] Online Diffusion Experiments in Solids by implanting Radiotracer Beam of ^8Li (2012)
  • Author(s): S.C. Jeong, H. Ishiyama, N. Imai, Y. Hirayama, H. Miyatake, Y.X. Watanabe, I. Katayama, H. Kawakami, M. Sataka, S. Okayasu, S. Ichikawa, K. Nishio, S. Mitsuoka, T. Nakanoya, M. Yahagi, T. Hashimoto
  • Organizer: Eights International Symposium on Swift Heavy Ions in Matter (SHIM 2012)
  • Place of Presentation: Kyoto Univ., Japan
  • Year and Date: 20121024-27
• [Presentation] 放射性核種トレーサー8Liによるナノスケールでのリチウム拡散係数測定 (2010)
  • Author(s): 石山 博恒
  • Organizer: 第54回固体イオニクス研究会・第14回超イオン導電体物性研究会
  • Place of Presentation: 徳島大学
  • Year and Date: 2010-05-26
• [Remarks] ホームページ
  • URL: http://kekrnb.kek.jp/