| 研究課題/領域番号 |
18K19123
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分36:無機材料化学、エネルギー関連化学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
雨澤 浩史 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (90263136)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 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 |
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
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| キーワード | CT-XAFS / オペランド / 蓄電池 / コンピュータ断層撮影法 / X線吸収微細構造 / 反応分布 / 放射光 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，リチウムイオン二次電池に代表される蓄電池電極における充電反応の分布およびその進展を，電池作動下で実験的に三次元追跡できる手法として，「オペランド電気化学コンピュータ断層撮影X線吸収微細構造（オペランド電気化学CT-XAFS）法」の開発に取り組み，その確立に成功した。また，この計測技術をバルク型全固体リチウムイオン電池に適用し，同電池の合剤正極における充放電反応の進展評価を行うことで，その有効性を実証した。これは，実用に近い蓄電池電極における反応分布を三次元で実験的に評価した，世界で初めての研究例である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究で開発された「オペランド電気化学CT-XAFS法」は，実用に近いリチウムイオン二次電池電極における反応の分布およびその進展を，三次元かつ非接触・非破壊で評価できる，現状では唯一の新規計測手法である。これにより，これまでブラックボックスであった蓄電池内の反応をリアルタイムで追跡することが初めて可能となり，憶測に頼るしかなかった電極設計・開発指針を大きく転換させることができる。さらに同手法は，他のさまざまな電気化学デバイスへの適用も可能な，有用性と汎用性を兼ね備えた反応評価手法であり，今後のさらなる展開・発展も期待される。
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