放射性核種トレーサー8Liによるナノスケールでのリチウム拡散係数測定

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22510118
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ナノ材料・ナノバイオサイエンス
• 研究機関: 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 石山 博恒 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 研究機関講師 (50321534)
• 連携研究者: 鄭 淳讃 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (00262105) ; 平山 賀一 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 助教 (30391733) ; 須貝 宏行 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所, 研究副主幹 (80391291) ; 長 明彦 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所, 研究主幹 (80343929) ; 左高 正雄 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所, 研究主幹 (70354826)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: ナノ計測

研究概要

リチウム 2 次電池材料のリチウム拡散係数を、従来の放射性トレーサー8Li 法を改良し、その測定下限値を大幅に改善して直接測定する方法を新たに開拓した。低速(～8 keV)8Li トレーサーを用いて、材料試料表面に対し小角度で8Li 崩壊時に放出されるα粒子を検出し、その時間強度変化を測定することで拡散係数を導出する手法である。結果として、従来法の測定下限値を改善可能なことが判明し、他の方法で測定不可能な拡散係数範囲でリチウム拡散を測定する道を開くことが出来た。

研究成果

• [雑誌論文] Toward Online Nanoscale Diffusion Measurements Using Radioactive 8Li Tracer (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Ishiyama, S.C. Jeong, Y.X. Watanabe, Y. Hirayama, N. Imai, H. Miyatake, M. Oyaizu, I. Katayama, M. Sataka, A. Osa, Y. Otokawa, M. Matsuda, H. Makii
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: 52 ページ: 010205
• [学会発表] 放射性核種トレーサー8Liによる電池材料中のナノスケールリチウム拡散測定～現状と将来～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 石山 博恒
  • 学会等名: ワークショップ「J-PARC 核変換実験施設の多目的利用」
  • 発表場所: TKP 御茶ノ水カンファレンスセンター、 東京都
  • 年月日: 2013-03-18
• [学会発表] In-situ diffusion measurements in solids using short lived radioactive tracers of ^8Li and ^<20>Na (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Ishiyama, S.C. Jeong, Y.X. Watanabe, Y. Hirayama, N. Imai, H. Miyatake, M. Oyaizu, I. Katayama, M. Sataka, A. Osa, Y. Otokawa, M. Matsuda, H. Makii
  • 学会等名: XVI International Conference on Electromagnetic Isotope Separators and Techniques Related to their Application (EMIS 2012)
  • 発表場所: Matsue, Japan
  • 年月日: 20121202-07
• [学会発表] Online Diffusion Experiments in Solids by implanting Radiotracer Beam of ^8Li (2012)
  • 著者名/発表者名: S.C. Jeong, H. Ishiyama, N. Imai, Y. Hirayama, H. Miyatake, Y.X. Watanabe, I. Katayama, H. Kawakami, M. Sataka, S. Okayasu, S. Ichikawa, K. Nishio, S. Mitsuoka, T. Nakanoya, M. Yahagi, T. Hashimoto
  • 学会等名: Eights International Symposium on Swift Heavy Ions in Matter (SHIM 2012)
  • 発表場所: Kyoto Univ., Japan
  • 年月日: 20121024-27
• [学会発表] 放射性核種トレーサー8Liによるナノスケールでのリチウム拡散係数測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 石山 博恒
  • 学会等名: 第54回固体イオニクス研究会・第14回超イオン導電体物性研究会
  • 発表場所: 徳島大学
  • 年月日: 2010-05-26
• [備考] ホームページ
  • URL: http://kekrnb.kek.jp/