電気生理学的視点からの電池材料界面計測

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20K21141
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 高橋 康史 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (90624841)
• 研究期間 (年度): 2020-07-30 – 2022-03-31
• キーワード: ナノピペット / イオン濃度プロファイル / 走査型プローブ顕微鏡 / リチウムイオン2次電池

研究実績の概要

走査型イオンコンダクタンス顕微鏡（SICM）は、パッチクランプで利用されるガラスピペットを探針に用いる。SICMは、生細胞表面の形状情報とともに局所的なイオン電流の計測が可能であり、イオンチャネルのマッピングに有効である。本研究では、SICMを蓄電材料の計測用に改造し、充放電流のイオン濃度プロファイルの変化をマッピングを行った。このことで、充放電中に生じるイオン濃度プロファイルを試料表面の形状変化とともに可視化した。

研究成果

• [雑誌論文] Direct Electrochemical Visualization of the Orthogonal Charge Separation in Anatase Nanotube Photoanodes for Water Splitting (2022)
  • 著者名/発表者名: Makarova Marina V.、Amano Fumiaki、Nomura Shinpei、Tateishi Chihiro、Fukuma Takeshi、Takahashi Yasufumi、Korchev Yuri E.
  • 雑誌名: ACS Catalysis 巻: 12 ページ: 1201～1208
  • DOI: 10.1021/acscatal.1c04910
• [雑誌論文] Characterization of the Depth of Discharge-Dependent Charge Transfer Resistance of a Single LiFePO₄ Particle (2021)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto Takahiko、Ando Tomohiro、Kawabe Yusuke、Fukuma Takeshi、Enomoto Hiroshi、Nishijima Yoshiaki、Matsui Yoshihiko、Kanamura Kiyoshi、Takahashi Yasufumi
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 93 ページ: 14448～14453
  • DOI: 10.1021/acs.analchem.1c02851
• [雑誌論文] Geometric model of 3D curved graphene with chemical dopants (2021)
  • 著者名/発表者名: Dechant Andreas、Ohto Tatsuhiko、Ito Yoshikazu、Makarova Marina V.、Kawabe Yusuke、Agari Tatsufumi、Kumai Hikaru、Takahashi Yasufumi、Naito Hisashi、Kotani Motoko
  • 雑誌名: Carbon 巻: 182 ページ: 223～232
  • DOI: 10.1016/j.carbon.2021.06.004
• [雑誌論文] Nanoscale Reactivity Mapping of a Single-Crystal Boron-Doped Diamond Particle (2021)
  • 著者名/発表者名: Ando Tomohiro、Asai Kai、Macpherson Julie、Einaga Yasuaki、Fukuma Takeshi、Takahashi Yasufumi
  • 雑誌名: Analytical Chemistry 巻: 93 ページ: 5831～5838
  • DOI: 10.1021/acs.analchem.1c00053
• [雑誌論文] Acceleration of Electrochemical CO₂ Reduction to Formate at the Sn/Reduced Graphene Oxide Interface (2021)
  • 著者名/発表者名: Tsujiguchi Takuya、Kawabe Yusuke、Jeong Samuel、Ohto Tatsuhiko、Kukunuri Suresh、Kuramochi Hirotaka、Takahashi Yasufumi、Nishiuchi Tomohiko、Masuda Hideki、Wakisaka Mitsuru、Hu Kailong、Elumalai Ganesan、Fujita Jun-ichi、Ito Yoshikazu
  • 雑誌名: ACS Catalysis 巻: 11 ページ: 3310～3318
  • DOI: 10.1021/acscatal.0c04887
• [雑誌論文] Nanoscale characterization of the site‐specific degradation of electric double‐layer capacitor using scanning electrochemical cell microscopy (2021)
  • 著者名/発表者名: Kawabe Yusuke、Miyakoshi Yosuke、Tang Rui、Fukuma Takeshi、Nishihara Hirotomo、Takahashi Yasufumi
  • 雑誌名: Electrochemical Science Advances 巻: e2100053 ページ: 1～5
  • DOI: 10.1002/elsa.202100053
• [学会発表] Electrochemical mapping of hydrogen evolution reaction site on transition metal dichalcogenide nanosheets (2021)
  • 著者名/発表者名: Yasufumi Takahashi
  • 学会等名: Pacifichem 2021
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Direct visualization of nanoscale inhomogeneous reactivity of lithium-ion battery using SECCM (2021)
  • 著者名/発表者名: Yasufumi Takahashi
  • 学会等名: Pacifichem 2021
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] ナノピペットを利用したナノスケールの電気化学イメージング技術の開発と応用 (2021)
  • 著者名/発表者名: 高橋康史
  • 学会等名: 日本表面真空学会学術講演会
  • 招待講演
• [学会発表] Nanoscale electrochemical imaging for Visualizing the Heterogeneous Catalytic Activity (2021)
  • 著者名/発表者名: Yasufumi Takahashi
  • 学会等名: ISE Annual Meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Nanoscale electrochemical reactivity imaging on BDD using scanning electrochemical cell microscopy (2021)
  • 著者名/発表者名: Yasufumi Takahashi
  • 学会等名: International Conference on New Diamond and Nano Carbons (NDNC) 2020/2021
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Labviewを使った走査型プローブ顕微鏡用プログラムの開発と応用 (2021)
  • 著者名/発表者名: 高橋康史
  • 学会等名: 第81回分析化学討論会
  • 招待講演
• [図書] Diamond Electrodes (2022)
  • 著者名/発表者名: Takahashi, Y., Marina, M., Ando, T., Fukuma, T.
  • 総ページ数: 13
  • 出版者: Springer