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イオン液体を用いた電気化学 in situ 高解像度TEMシステムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K13287
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 ナノ材料化学
研究機関大阪大学

研究代表者

桑畑 進  大阪大学, 工学研究科, 教授 (40186565)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード電子顕微鏡 / その場観察 / イオン液体 / in situ 電子顕微鏡観察 / リチウムイオン電池 / シリコン負極材料 / その場計測 / 透過型電子顕微鏡
研究成果の概要

電気化学反応を行いながら、その反応を透過型電子顕微鏡(SEMと略記)で観察できるシステムの構築が本研究課題の目的である。この実現は、真空下でも全く蒸発しない電解液であるイオン液体を用いることがキー技術となる。イオン液体を保持し、試料局、対局、参照極を備えたセルを装備したTEMホルダーを作製した。イオン液体には、金属イオンを溶解し、それを還元することで金属析出をおこなった。金クロライドを溶解したイオン液体を用いた場合、TEMの電子線を照射するだけで金の析出が起こり、ナノ粒子の成長の様子を観察できた。リチウムイオンを溶解させた場合、電気化学的還元反応によってリチウム金属の析出を観察できた。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] In situ Scanning Electron Microscope Observation of Silicon Anode Reactions in Lithium-Ion Battery during Charge-Discharge Processes2016

    • 著者名/発表者名
      Chen, C.-Y.; Sano, T.; Tsuda, T.; Ui, K.; Oshima, Y.; Yamagata, M.; Ishikawa, M.; Haruta, M.; Doi, T.; Inaba, M.; Kuwabata, S.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 6 号: 1 ページ: 36153-36153

    • DOI

      10.1038/srep36153

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] In situ SEM observation of the Si negative electrode reaction in an ionic-liquid-based lithium-ion secondary battery2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Tsuda, Tsukasa Kanetsuku, Teruki Sano, Yoshifumi Oshima, Koichi Ui, Masaki Yamagata, Masashi Ishikawa, and Susumu Kuwabata
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 64 号: 3 ページ: 159-168

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfv003

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Development of Newfangled Nanotechnologies By Introducing Ionic Liquid to Vacuum Devices2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kuwabata, T. Tsuda, T. Uematsu, and T. Torimoto
    • 学会等名
      PRiME2016
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ポリイミドバインダーを用いたSi負極における充放電挙動のin situ SEM観察2016

    • 著者名/発表者名
      澤村周,佐野輝樹,内田悟史,山縣雅紀,陳致
    • 学会等名
      電気化学会第83大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] イオン液体を用いるナノ材料の合成法と観察法の開2016

    • 著者名/発表者名
      桑畑進,津田哲哉,上松太郎,鳥本司
    • 学会等名
      電気化学会第83大会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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