| 研究課題/領域番号 |
17H02792
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
薄膜・表面界面物性
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| 研究機関 | 一般財団法人ファインセラミックスセンター |
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研究代表者 |
山本 和生 一般財団法人ファインセラミックスセンター, その他部局等, 主任研究員 (80466292)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
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| キーワード | リチウムイオン電池 / 全固体電池 / オペランド計測 / 電子線ホログラフィー / 電子エネルギー損失分光法 / 電子顕微鏡 / 固体イオニクス / 界面 / 空間電荷層 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，全固体Liイオン電池内部の電極/固体電解質界面近傍の電気化学反応を視覚的に明らかにすることを目的に，走査/透過型電子顕微鏡(S/TEM)を用いたオペランド計測技術の開発および応用計測を行った．電子線ホログラフィーと電子エネルギー損失分光法(EELS)を用いて，金属電極/固体電解質界面の空間電荷層を観察することに成功した．また， オペランドSTEM-EELSを用いて，正極内部のLi分布の様子を充放電中に捉えることに成功し，界面抵抗の要因を明らかにした．さらに，スパースコーディングを用いて，従来より10倍高速化したLi分布の様子を，動画として捉えることに成功した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
全固体電池内部の電極/固体電解質界面近傍におけるイオン移動の様子は不明な点が多く残されているが，本研究で開発したオペランド電子顕微鏡技術により，イオン移動の様子や界面抵抗の要因を明らかにすることができた．この成果は，固体界面イオニクスの学理構築に大きく貢献すると考えられる．また，高性能な全固体電池は，将来，電気自動車やハイブリッド自動車に搭載される可能性が高く，本研究の成果は地球温暖化対策の一助として社会的にも意義が高い．
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