2015 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
| Project/Area Number |
25286011
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
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)
|
|---|
| 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)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
|
| Keywords | 電気化学 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、科研費（基盤Ｂ「原子レベルでの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」、課題番号：25286011、研究期間：平成25～27年）により、世界に先駆け、電気化学および界面化学に衝撃を与える成果を出した。研究代表者自身が発明・開発した電気化学STM/AFMの装置の登場によって電極表面の原子構造、吸着分子の構造を可視化することができるようになったが、電極表面の面内観察領域は、最大数ミクロン程度と狭く、可視化速度も遅く、電極反応のダイナミックスをリアルタイムでの追跡は非常に困難であった。研究代表者は、基盤Ｂの研究によって電気化学的な環境下において、原子段差を直接観測できる特殊微分干渉顕微鏡（LCM-DIM）の開発・改良を行い、重要な反応の可視化に世界に初めて成功した。金のめっき過程あるいはLi電池等のインターカレーション反応ダイナミックスを単原子層のレベルで、しかも、実時間で観測することに成功した。
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革新的手法（LCM-DIM）を世界で初めて開発した。めっき、電池反応等に応用し、めっきの素過程、あるいは、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次元的に可視化に成功し、反応の動的過程を解明し、従来の性能を凌駕する超高性能な電気化学反応プロセスを構築することが可能であることを実証した。
|
| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
|
