イオンビームオペランド計測による充放電中のリチウム電池内のリチウムイオン移動解析

• 研究課題/領域番号: 23K04424
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26040:構造材料および機能材料関連
• 研究機関: 名城大学
• 研究代表者: 土屋 文 名城大学, 理工学部, 教授 (90302215)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 核反応法 / イオンビームオペランド計測 / リチウム電池 / 電極-液体電解質界面 / リチウム移動解析

研究開始時の研究の概要

本研究では、大気雰囲気において液体中のリチウム濃度を高感度に測定できるイオンビームによる核反応法を用いて、リチウム電池の充放電時における電極-液体電解質界面のリチウムイオン移動量をその場で三次元的に測定(オペランド計測)し、リチウムイオン移動機構を解明するとともに、充放電時の電極および電解質内の過渡的なリチウム蓄積量を定量的に評価する手法を確立することを目的とする。この研究目的を達成するために、① マグネトロンスパッタリング装置を用いたリチウム電池の作製およびリチウム濃度測定用試料ホルダーの作製(令和5年度)、② 電極-電解質界面のリチウムイオン移動量の測定(令和5～7年度)を実施する。