低温動作中二次電池の空間分布解析による容量低下メカニズム解明

• 研究課題/領域番号: 25K08820
• 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36020:エネルギー関連化学
• 研究機関: 公益財団法人高輝度光科学研究センター
• 研究代表者: 片山 真祥 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 分光・イメージング推進室, 主幹研究員 (90469198)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2027年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: リチウムイオン電池 / 反応分布 / 寒冷地

研究開始時の研究の概要

リチウムイオン電池(LIB)さまざまな環境での利用が拡大しているが、厳冬期や寒冷地での低温条件での急激な容量低下が課題である。液系LIBにおいては、低温での容量低下は電解質溶液のイオン伝導性が主な原因であると考えられているが、電池内部でどのような反応不活性な領域が発生しているのかは明らかではない。本研究では、放射光X線吸収分光を用いて低温動作中のLIBをオペランド空間分解解析し、電極や電池セルの構造などの空間情報を考慮した低温での容量低下のメカニズムを明らかにする。また、低温特性の異なる電解液での反応を比較することで、低温利用にとって最適な材料の選定と効率的な電池設計への指針を構築する。