車載用途等を念頭に入れたリチウムイオン電池電極のさらなる高性能化のために、電極中の充放電反応を電子物性の観点から詳細に理解することが重要視されている。本研究では電極材料の構成元素のうち、充放電に最も重要な遷移金属の3d軌道と酸素の2p軌道を直接的に観測できる軟X線分光を、充放電動作下(オペランド環境)でも実施できるように特殊なIn situセルを開発した。代表的な正極材料であるLiMn2O4 等に対して、遷移金属 L3端のオペランド軟X線発光分光測定を行った。LiMn2O4においては、充放電時のMn3+、Mn4+各状態を解明し、さらにO 2p軌道の酸化還元反応への寄与も解明することができた。
|