ナノプローブを用いたS/TEM内インターカレーション過程その場観察の試み

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23656398
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 武藤 俊介 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (20209985)
• 連携研究者: 近藤 広規 豊田中央研究所, 研究員 (60394904)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: リチウムイオン二次電池 / 透過型電子顕微鏡 / 電子エネルギー損失分光 / その場観察

研究概要

既に実用化されているリチウムイオン二次電池正極活物質材料であるLiNi0.8Co0.15Al0.05O2(LNCA)及び LiFePO4(LFPO)において走査透過型電子顕微鏡(STEM)と電子エネルギー損失分光法(EELS)による物性可視化によって, 高温サイクル試験に伴う劣化抑制の添加元素効果及び充放電過程における履歴現象の起源解明を行った.

研究成果

• [雑誌論文] 電子顕微鏡分光と第一原理計算によるリチウム電池正極の機能元素電子状態解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 巽一厳, 武藤俊介, 近藤広規, 佐々木厳, 右京良雄
  • 雑誌名: セラミックス 巻: 47巻 ページ: 528-533
  • 査読あり
• [雑誌論文] STEM-EELS 多変量解析を用いた Li 化学状態マッピング (2012)
  • 著者名/発表者名: 武藤俊介, 巽一厳, 近藤広規, 堀渕嘉代,右京良雄
  • 雑誌名: 顕微鏡 巻: 47巻 No.3 ページ: 127-130
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Mg-doping on the degradation of LiNiO2-based cathode materials by combined spectroscopic methods (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Muto, K. Tatsumi, Y. Kojima, H. Oka, H. Kondo, K. Horibuchi, Y. Ukyo
  • 雑誌名: Journal of Power Sources 巻: Vol. 205 ページ: 449-455
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2012.01.071
  • 査読あり
• [雑誌論文] Degradation analysis of a Ni-based layered positive-electrode active material cycled at elevated temperatures studied by scanning transmission electron microscopy and electron energy-loss spectroscopy (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kojima, S. Muto, K. Tatsumi, H. Kondo, H. Oka, K. Horibuchi, Y. Ukyo
  • 雑誌名: Journal of Power Sources 巻: Vol. 196 ページ: 7721-7727
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2011.05.017
  • 査読あり
• [学会発表] セラミックス担持金属微粒子触媒における局所電子状態の可視化へ-化学反応は TEM で「見えるか」- (2012)
  • 著者名/発表者名: 武藤俊介
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会 第56回シンポジウム
  • 発表場所: 北海道大学学術交流会館(北海道)
  • 年月日: 2012-11-20
• [学会発表] 複合電子分光による物性画像診断とそのリチウム電池材料への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 武藤俊介
  • 学会等名: 高分子分析研究懇談会第362回例会
  • 発表場所: ゆうぽうと(東京都)
  • 年月日: 2012-04-26
• [学会発表] LiFePO4正極における電位調整時の充放電履歴と粒内相分布 (2012)
  • 著者名/発表者名: 小嶌悠 嗣 , 武藤俊介 , 巽一厳 , 近藤広規 , 大砂哲 , 右京良雄
  • 学会等名: 日本金属学会 2012 年度春期講演大会
  • 発表場所: 横浜国立大学(神奈川県)
  • 年月日: 2012-03-28
• [学会発表] グリーンビーグル材料の特性と局所電子状態可視化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 武藤俊介
  • 学会等名: 日本金属学会2013 年春期大会
  • 発表場所: 東京理科大学(東京都)
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Diagnostic STEM-EELS Analysis of Cathodes in Lithium-Ion Secondary Batteries (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Muto, K. Tatsumi, Y. Kojima, H. Kondo, T. Sasaki, K. Horibuchi, Y. Ukyo
  • 学会等名: International Symposium on Role of Electron Microscopy in Industry ～Toward genuine collaboration between academia and industry～
  • 発表場所: 名古屋大学 (愛知県)
  • 年月日: 2012-01-19
• [学会発表] LiFePO4 正極における充放電履歴と粒内相分布 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小嶌悠嗣, 武藤俊介, 巽一厳, 近藤広規, 大砂哲, 右京良雄
  • 学会等名: 日本金属学会第149回 秋期講演大会
  • 発表場所: 沖縄コンベンショ ンセンター (沖縄県)
  • 年月日: 2011-11-07
• [学会発表] TEM 法による蓄電池材料解析技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 武藤俊介
  • 学会等名: 第27回格子欠陥フォーラム
  • 発表場所: 立山国際ホテル (富山 県)
  • 年月日: 2011-09-20
• [学会発表] 化学状態から探るリチウムイオン二次電池正極の相分布マッピング (2011)
  • 著者名/発表者名: 武藤俊介
  • 学会等名: 第27回分析電子顕微鏡討論会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場(千葉県)
  • 年月日: 2011-09-06
• [学会発表] Diagnostic STEM-EELS Analysis of Cathodes Degradation in Lithium-Ion Secondary Batteries (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Muto
  • 学会等名: Microscopy &Microanalysis 2011
  • 発表場所: Nashville, Tennessee(USA)
  • 年月日: 2011-08-09
• [学会発表] Phase distribution and cycling history in the LiFePO4electrode (2011)
  • 著者名/発表者名: 小嶌悠嗣, 武藤俊介, 巽一厳, 近藤広規, 堀淵嘉代, 右京良雄
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会(第67回)学術 講演会
  • 発表場所: 福岡国際会議場(福岡県)
  • 年月日: 2011-05-18
• [備考]
  • URL: http://reginnovations.com/key-scientific-articles/degradation-analysis-of-a-ni-based-layered-positive-electrode-active-material-cycled-at-elevated-temperatures-studied-by-scanning-transmission-electron-microscopy-and-electron-energy-loss-spectroscopy/
• [備考] 海外 Web サ イ ト Renewable Energy Global Innovations に注目論文として feature された