オペランド追跡と軟X線分光によるLi空気電池の負極・正極反応機構の定量的全貌解明

• 研究課題/領域番号: 24K01450
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分32020:機能物性化学関連
• 研究機関: お茶の水女子大学
• 研究代表者: 近藤 敏啓 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (70240629)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2026年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円); 2025年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円); 2024年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
• キーワード: Li空気電池 / オペランド追跡 / X線CT / 軟X線分光

研究開始時の研究の概要

蓄電池の高度化への要求が高まっている現在、高いエネルギー密度を有するリチウム空気電池（LAB）の実用化は急務である。本研究は、LABの全電池反応を定量的に解明することを目的とする。そのために、X線CTと位置敏感XRDを組み合わせた放射光利用nano CT-XRDによるオペランド追跡と、リチウムなど軽元素分析に特化したSXES・AES測定という新しい手法を取り入れる。まず、一般的な電池材料を用い、上記の結果とこれまでの他の手法を用いた結果とを総合して、全電池反応を定量的に解明する。それらを種々の先端材料へ適用することで、各材料の開発指針を得、LABの実用化への指針を得ることにつなげる。