2014 Fiscal Year Annual Research Report
電気化学反応の高速可視化装置とリチウム電池層間反応への応用
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25286011
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
板谷 謹悟 東北大学, 多元物質科学研究所, 産学官連携研究員 (40125498)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 隆 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (40302187)
吉本 惣一郎 熊本大学, 大学院先導機構, 准教授 (30323067)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ナノ材料 / 表面・界面物性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は、これまでのＳＴＭ、ＡＦＭ、ラマン分光法等の手法の問題点を克服する新たな手法を開発し、Ｌｉ電池の層間反応等の電極反応を原子レベルでしかもリアルタイムで２次元的に可視化し、反応の動的過程を解明し、従来の性能を凌駕する革新的な蓄電デバイスの構築へと繋げる提案である。層間反応におけるキーとなる反応は、固体と液体の界面における界面反応であるが、この界面反応について重点的に反応解析を行っている。特に、白金電極界面の反応は、電池電極反応における基幹となる反応であり、その原子・分子レベルでの反応解析は、電池特性に直接的に影響を及ぼす反応である。本年度は、この単結晶白金電極における電極反応について、ＬＣＭ－ＤＩＭによる原子・分子レベルでの解析を行っている。超平坦な単結晶白金電極に関する大きな知見を得るに至っている。この知見は、原子レベルでしかもリアルタイムで２次元的にメッキ、腐食、電池反応等における電極反応の動的過程を可視化し、電気化学化学デバイスや電気化学反応を用いて作製した薄膜等の高性能化に大きく寄与すると考えている。
これまでの研究成果により、ＬＣＭ－ＤＩＭ像には、電極界面における電極反応による反応物質の単原子層が映し出されていることを確認することができている。この新たな手法の特徴を生かし、Ｌｉ電池等の電気化学反応のダイナミックスを解明するものである。次年度以降、ＬＣＭ－ＤＩＭによるリアルタイム解析を深化し、更なる展開を生み出す。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ＬＣＭ－ＤＩＭによる電極界面の探索が概ね順調に進捗している。
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| Strategy for Future Research Activity |
２７年度は、ＬＣＭ－ＤＩＭによる、グラファイト、硫化モリブデン等の層間化合物における層間反応のダイナミックスを重点的に解明する。これまでの予備的研究により、ＬＣＭ－ＤＩＭ像には層間物質の単原子層が映し出されていることを確認することができている。この新たな手法の特徴を生かし、リチウム電池等の電気化学反応のダイナミックスを解明するものである。
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| Causes of Carryover |
本年度は、現有の物品、消耗品にて研究を遂行したため、次年度使用額生じている。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
昨年度使用予定であった物品の購入と不足している消耗品を補う必要があるため、その費用に充当する。
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