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環境超高圧電子顕微鏡を用いた実装電池反応の原子レベルその場観察

研究課題

研究課題/領域番号 26246006
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノ材料工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

田中 信夫  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 研究員 (40126876)

研究分担者 菊田 浩一  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00214742)
武藤 俊介  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (20209985)
齋藤 晃  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (50292280)
研究協力者 荒井 重勇  名古屋大学, 未来材料システム研究所, 特任准教授
吉田 要  日本ファインセラミクスセンター, 研究員
研究期間 (年度) 2014-06-27 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
42,120千円 (直接経費: 32,400千円、間接経費: 9,720千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
2014年度: 22,880千円 (直接経費: 17,600千円、間接経費: 5,280千円)
キーワード環境電子顕微鏡 / 電池材料解析 / 非大気露出試料転送 / その場観察 / ナノマイクロ構造解析・評価・試験法 / リチウム電池 / ナノマイクロ構造評価 / その場電顕観察 / 非大気露出
研究成果の概要

本研究では反応科学超高圧電子顕微鏡を用いて、①リチウム電池関連材料を酸化しない状態で電子顕微鏡観察する装置を開発した。②電池材料を加熱したり、電圧印加したり、雰囲気を変化させたりしてその場観察し、その劣化過程機構を原子レベルで研究した。③各種電池材料を走査透過電子顕微鏡を用いた電子エネルギー損失分光法で組成分布を、電子回折法で薄膜界面の歪解析を行った。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 1件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 7件、 招待講演 7件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Catalytic etching of multi-walled carbon nanotubes controlled by oxygen gas pressure2018

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida, S. Arai, H. Matsumoto, M. Shirai, N. Tanaka
    • 雑誌名

      ChemCatChem

      巻: 10 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detection of local chemical states of lithium and their spatial mapping by scanning transmission electron microscopy, electron energy-loss spectroscopy and hyperspectral image analysis2017

    • 著者名/発表者名
      S. Muto, K. Tatsumi
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 66 ページ: 39-49

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfw038

    • NAID

      120006305588

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Further development of an environmental HVTEM for reaction science by new non-exposure transfer holder2016

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, K. Higuchi, Y. Yamamoto, S. Arai and S. Ohta
    • 雑誌名

      Microscopy and Microanalysis 2016

      巻: なし ページ: 426-426

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an new non-exposure transfer holder for an environmental HVTEM2016

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, K. Higuchi, Y. Yamamoto, S. Arai and S. Ohta
    • 雑誌名

      AMTC Letter

      巻: 5 ページ: 60-61

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Catalytic behavior of noble metal nanoparticles for the hydrogeneration and oxidation of multiwalled carbon nanotubes2016

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida, S. Arai, Y. Sasaki and N. Tanaka
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 65 号: 4 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfw007

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Graphen Quantum Dots: Structural Integrity and Oxygen Functional Groups for High Sulfur/Sulfide Utilization in Lithium Sulfur Batteries2016

    • 著者名/発表者名
      Y.-E. Sung, J. Park, J. Moon, C. Kim, J.-H. Kang, E. Lim, J. Park, K.-J.-Lee, S.-H.- Yu, J.-H. Seo, J. Lee, J. Heo, Tanaka N., S.-P.Cho, J. Pyun, J. Cabana and B.-H. Hong
    • 雑誌名

      Nature Asia Materials

      巻: 8 ページ: 272-281

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantitative evaluation of interfacial fracture strength in micro-scale components combined with high-voltage environmental electron microscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Takahashi, S. Arai, Y. Yamamoto, K. Higuchi, H. Kondo, Y. Kitagawa, S. Muto, N. Tanaka
    • 雑誌名

      Experimental Mechanics

      巻: 未定 号: 6 ページ: 1047-1056

    • DOI

      10.1007/s11340-015-0008-2

    • 説明
      accepted in printing
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Si theomoelectric nanomaterials coating ultrasmall epitaxial Ge nanodots with an ultrahigh density2015

    • 著者名/発表者名
      S. Yamasaka, Y. Nakamura, T. Ueda, S. Takeuchi, Y. Yamamoto, S. Arai, T. Tanji, N. Tanaka and A. Sakai
    • 雑誌名

      J. Electronic Materials

      巻: 44 ページ: 2015-2020

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Statistical distribution of single atoms and clusters of supported Au catalyst analyzed by global high-resolusion HAADF-STEM observation with morphological image-processing operation2014

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, S. Arai, A. Esaki, J. Ohyama, A. Satsuma and N. Tanaka
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 63 号: 3 ページ: 209-218

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfu001

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Whole-cell imaging of the budding yeast Saccharomyces cerevisiae by high-voltage scanning transmission electron tomography.2014

    • 著者名/発表者名
      Murata, K., Esaki, M., Ogura, T., Arai, S., Yamamoto, Y., and Tanaka, N.
    • 雑誌名

      Ultramicroscopy

      巻: 146 ページ: 39-45

    • DOI

      10.1016/j.ultramic.2014.05.008

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an environmental high voltage electron microscope and its application to nano and bio-materials2014

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, J. Usukura, M. Kusunoki, Y. Saito, K. Sasaki, T. Tanji, S. Muto, S. Arai
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 522 ページ: 012008-012008

    • DOI

      10.1088/1742-6596/522/1/012008

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ETEM observation of Pt/C electrode catalysts in a moisturized cathode atmosphere2014

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida, X. Zhang, N. Tanaka, E. D. Boyes and P. L. Gai
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 522 ページ: 012007-012007

    • DOI

      10.1088/1742-6596/522/1/012007

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamic observation from continuous to well-controlled pulsed electron beam in Nagoya University2014

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, M. Kuwahara, S. Arai, K. Sasaki and N. Tanaka
    • 雑誌名

      AMTC Letters

      巻: 4 ページ: 58-59

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Future prospects of environmental transmission electron microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka
    • 学会等名
      Nature Conference in Hangzhou
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development and future directions of environmental high-voltage scanning transmission electron microscopy2017

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka
    • 学会等名
      International Workshop on Advanced and In-situ Microscopies of Functional Nanomaterials and Devices
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Past and future prospects of Cs-corrected TEM for nanomaterials2017

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka
    • 学会等名
      International Symposium of SALVE project
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Research direction of environmental TEM for nano-materials2016

    • 著者名/発表者名
      Nobuo Tanaka
    • 学会等名
      11th Asia-Pacific Microscopy Conference
    • 発表場所
      Phuket island, Thai
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Further development of an environmental HVTEM for reaction science by new non-exposure transfer holder2016

    • 著者名/発表者名
      Nobuo Tanaka
    • 学会等名
      Microscopy & Microanalysis 2016 Meeting
    • 発表場所
      Columbus, Ohio, U.S.A.
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] TEMとSTEM:私の研究から2015

    • 著者名/発表者名
      田中信夫
    • 学会等名
      2014年度 超高分解能顕微鏡法分科会 研究会
    • 発表場所
      マホロバ・マインズ三浦
    • 年月日
      2015-02-20 – 2015-02-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Prospects high-voltage ETEM by using blanking or pulsed beams2015

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka
    • 学会等名
      Symposium on Electron Microscopy for Biological, Enviromental and Energy Research
    • 発表場所
      PNNL, USA
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dynamic electron microscopic observation of nanomaterials2015

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka
    • 学会等名
      12th Multinational Congress on Microscopy
    • 発表場所
      Eger, Hungary
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] New possibility of ETEM studies of thick samples by HVEM2014

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, T. Fujita, Y. Takahashi and S. Arai
    • 学会等名
      18th International Microscopy Congress (IMC 2014)
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] Electron Nano-imaging2017

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka
    • 総ページ数
      333
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9784431565000
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] Electron nano-imaging2017

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka
    • 総ページ数
      333
    • 出版者
      Springer Publishing Company
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Scanning Transmission Electron Microscopy for Nanomaterials2015

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka
    • 総ページ数
      571
    • 出版者
      Imperial College Press
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] Scanning Transmission Electron Microscopy of Nanomaterials: Basics of Imaging and Analysis2014

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka
    • 総ページ数
      571
    • 出版者
      Imperial College Press
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-11-20   更新日: 2019-03-29  

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