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2021 年度 実績報告書

STEMモアレフリンジ法による結晶内イオン伝導の空間的・時間的可視化

研究課題

研究課題/領域番号 19K22166
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

大島 義文  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (80272699)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
キーワードリチウムイオン電池 / その場TEM観察
研究実績の概要

本研究は、走査型透過電子顕微鏡を用いた歪み計測法(STEMモアレ縞法)により、リチウムイオン濃度に依存して変化する格子変化を捉えることで、リチウムイオン電池が充放電を行っている過程におけるリチウムイオンの動きを把握することが目的である。主に、正極材料であるLiCoO2材料内や電解質との界面(電解質と接している面の方位、界面の平坦性などの依存性)でのリチウムイオンの動きを明らかにする。
本年度は、実際にオペランド観察を試みた。(1)透過型電子顕微鏡でリチウムの動きをオペランド観察するための全固体リチウムイオン電池試料の作製を試みた。この観察用試料作製では、FIBによって薄膜化したLiCoO2材料にはリチウムが抜けることなく残っていることを確認した。(2) 得られた観察試料を取り付けるためのシリコンチップを基板とした試料台の作製も行った。この試料台では、幅が2-3μmのギャップをもつ電極構造を作製することで、この電極間に得られた観察試料を取り付けられるようにした。(3)この試料台を取り付けて、通電できるようなTEMホルダーを用いて、充放電過程における構造変化の逐次的測定を試みた。

  • 研究成果

    (37件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 13件)

  • [雑誌論文] Current effect on suspended graphene nanoribbon studied using in?situ transmission electron microscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Chunmeng、Zhang Jiaqi、Ganesh Ramaraj Sankar、Zhang Xiaobin、Muruganathan Manoharan、Mizuta Hiroshi、Oshima Yoshifumi
    • 雑誌名

      Applied Surface Science

      巻: 573 ページ: 151563~151563

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2021.151563

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In Situ Monitoring of Lithium Metal Anodes and Their Solid Electrolyte Interphases by Transmission Electron Microscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Chih-Yao、Tsuda Tetsuya、Oshima Yoshifumi、Kuwabata Susumu
    • 雑誌名

      Small Structures

      巻: 2 ページ: 2100018~2100018

    • DOI

      10.1002/sstr.202100018

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Peculiar Atomic Bond Nature in Platinum Monatomic Chains2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Jiaqi、Ishizuka Keisuke、Tomitori Masahiko、Arai Toyoko、Hongo Kenta、Maezono Ryo、Tosatti Erio、Oshima Yoshifumi
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 21 ページ: 3922~3928

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.1c00564

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Clarification of the ordering of intercalated Fe atoms in Fe<i> <sub>x</sub> </i>TiS<sub>2</sub> and its effect on the magnetic properties2021

    • 著者名/発表者名
      Chiew Yi Ling、Miyata Masanobu、Koyano Mikio、Oshima Yoshifumi
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section B Structural Science, Crystal Engineering and Materials

      巻: 77 ページ: 441~448

    • DOI

      10.1107/S205252062100456X

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical shear stress of gold nanocontacts estimated by in situ transmission electron microscopy equipped with a quartz length-extension resonator2021

    • 著者名/発表者名
      Liu Jiaming、Zhang Jiaqi、Arai Toyoko、Tomitori Masahiko、Oshima Yoshifumi
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 14 ページ: 075006~075006

    • DOI

      10.35848/1882-0786/ac09bd

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Subpercent Local Strains Due to the Shapes of Gold Nanorods Revealed by Data-Driven Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Aso Kohei、Maebe Jens、Tran Xuan Quy、Yamamoto Tomokazu、Oshima Yoshifumi、Matsumura Syo
    • 雑誌名

      ACS Nano

      巻: 15 ページ: 12077~12085

    • DOI

      10.1021/acsnano.1c03413

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mechanical Robustness of Metal Nanocomposites Rendered by Graphene Functionalization2021

    • 著者名/発表者名
      Zhao Lei、Lee Taegu、Ryu Seunghwa、Oshima Yoshifumi、Guo Qiang、Zhang Di
    • 雑誌名

      Nano Letters

      巻: 21 ページ: 5706~5713

    • DOI

      10.1021/acs.nanolett.1c01438

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Development of Operando SEM technique for fabrication of lithium ion battery2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Zhang. Badam, Matusmi and Y.Oshima
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] 二軸傾斜を備えたTEMホルダー開発とSiナノインデンテーション観察2022

    • 著者名/発表者名
      陳 桐民、大島 義文
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] Fabrication of MoS2 nanoribbon by direct transfer for in-situ TEM observation2022

    • 著者名/発表者名
      Limi Chen, Chunmeng Liu, Fayong Liu, Kareekunnan Afsal, Manoharan Muruganathan, Hiroshi Mizuta and Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] TEM study of structural features of Kanazawa gold leaves2022

    • 著者名/発表者名
      Yuanzhe Xu, Kohei Aso, Hideyuki Murata, Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] 水晶振動子を組み込んだTEM法による金ナノ接点の臨界せん断応力サイズ依存性の研究2022

    • 著者名/発表者名
      劉 佳明、Zhang Jiaqi,富取 正彦,新井 豊子,大島 義文
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] Development of TEM-MCBJ method and measurement of piezoresistive effect for semiconductor nanowires2022

    • 著者名/発表者名
      Tingting Yang、Tongmin Chen, Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] 走査透過電子顕微鏡を用いた全固体リチウムイオン電池のオペランド観察に向けて2022

    • 著者名/発表者名
      高木 佑磨,麻生 浩平,伊藤 広貴,平山 雅章,菅野 了次,大島 義文
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] HRTEM法によるMoS2原子スケールリップル構造の評価2021

    • 著者名/発表者名
      Lilin Xie、Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第77回学術講演会
  • [学会発表] Pt@Coコアシェルナノ粒子の局所秩序化2021

    • 著者名/発表者名
      麻生 浩平,吉丸 翔太郎,小林 浩和,山内 美穂,北川 宏,松村 晶,大島 義文
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第77回学術講演会
  • [学会発表] (S)TEMを用いたメタチタン酸の構造解析2021

    • 著者名/発表者名
      麻生 浩平,河村 惟友,東嶺 孝一,大島 義文
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第77回学術講演会
  • [学会発表] サスペンドしたグラフェンナノリボン電流アニーリングのその場TEM観察2021

    • 著者名/発表者名
      劉 春萌,張 家奇,Ramaraj Sankar Ganesh,Zhang Xiaobin,Manoharan Muruganathan,水田 博,大島 義文
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第77回学術講演会
  • [学会発表] 白金原子鎖の機械的性質2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Jiaqi,富取 正彦,新井 豊子,大島 義文
    • 学会等名
      日本顕微鏡学会 第77回学術講演会
  • [学会発表] Nonlinear mechanical response of ripple structure in MoS2 nanosheet2021

    • 著者名/発表者名
      Lilin Xie、Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] Critical shear stress of gold nanocontact measured by TEM combined with a quartz resonator2021

    • 著者名/発表者名
      Jiaming Liu、Jiaqi Zhang、Toyoko Arai、Masahiko Tomitori、Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] Mechanical properties of Pt atomic chains measured by TEM coupled with a quartz resonator2021

    • 著者名/発表者名
      Jiaqi Zhang、Masahiko Tomitori、Toyoko Arai、Kenta Hongo、Ryo Maezono、Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] Edge dependence of electrical conductance of graphene nanoribbon2021

    • 著者名/発表者名
      Chunmeng LIU、Xiaobin Zhang、Jiaqi Zhang、Muruganathan Manoharan、Hiroshi Mizuta、Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] 結晶成長プロセスを考慮したメタチタン酸ナノ粒子の構造決定2021

    • 著者名/発表者名
      麻生 浩平、東嶺 孝一、河村 惟友、大島 義文
    • 学会等名
      第82回応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] Data-Driven Electron Microscopy Reveals Shape-Dependent Subpercent Strains in Gold Nanorods2021

    • 著者名/発表者名
      K. Aso
    • 学会等名
      2nd Canada-Japan Microscopy Societier Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Atomic bond stiffness in Pt atomic chains measured by TEM coupled with a quartz LER2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Oshima
    • 学会等名
      2nd Canada-Japan Microscopy Societier Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonlinear mechanical response of rippled MoS2 nanosheet2021

    • 著者名/発表者名
      Lilin Xie、Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Surface Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Edge dependence of electrical conductance of graphene nanoribbon2021

    • 著者名/発表者名
      Chunmeng Liu, Xiaobin Zhang, Jiaqi Zhang, Muruganathan Manoharan, Hiroshi Mizuta, Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Surface Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanical properties of Pt atomic chains measured by TEM coupled with a quartz resonator2021

    • 著者名/発表者名
      Jiaqi Zhang, Masahiko Tomitori, Toyoko Arai, Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Surface Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Critical shear stress of gold nanocontact measured by TEM combined with a quartz resonato2021

    • 著者名/発表者名
      Jiaming Liu、Jiaqi Zhang、Toyoko Arai、Masahiko Tomitori、Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Surface Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface-segregation-induced chemical ordering in Pt@Co core-shell nanoparticles revealed by atom-resolved electron microscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Kohei Aso, Shotaro Yoshimaru, Hirokazu Kobayashi, Miho Yamauchi, Hiroshi Kitagawa, Syo Matsumura, Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Surface Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Toward Operando Observation of Li-Ion Battery by Scanning Transmission Electron Microscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Yuma Takagi, Kohei Aso, Hiroki Ito, Masaaki Hirayama, Ryoji Kanno, Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      The 9th International Symposium on Surface Science
    • 国際学会
  • [学会発表] Measurement of critical shear stress of gold nanocontacts by in-situ transmission electron microscopy equipped with a quartz resonator2021

    • 著者名/発表者名
      Jiaming Liu、Jiaqi Zhang、Toyoko Arai、Masahiko Tomitori、Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      The Material Research Meeting 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface-segregation-induced chemical ordering in Pt@Co core-shell nanoparticles revealed by atom-resolved electron microscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Kohei Aso, Shotaro Yoshimaru, Hirokazu Kobayashi, Miho Yamauchi, Hiroshi Kitagawa, Syo Matsumura, Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      The Material Research Meeting 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Strain dependence of the atomic-scale ripple structure in MoS2 nanosheet2021

    • 著者名/発表者名
      Lilin Xie、Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      The Material Research Meeting 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Edge Structure Dependent Electrical Properties of Suspended Graphene Nanoribbon2021

    • 著者名/発表者名
      Chunmeng Liu, Xiaobin Zhang, Jiaqi Zhang, Muruganathan Manoharan, Hiroshi Mizuta, Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      The Material Research Meeting 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanical properties of Pt atomic chains measured by TEM coupled with a quartz resonato2021

    • 著者名/発表者名
      Jiaqi Zhang, Masahiko Tomitori, Toyoko Arai, Yoshifumi Oshima
    • 学会等名
      The Material Research Meeting 2021
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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