全固体電池を幅広いレンジで俯瞰できる新たな分析方法を開発

Tetsuo Sakamoto(坂本 哲夫、工学院大学大学院工学研究科、教授)
Shiro Seki(関 志朗、工学院大学大学院工学研究科、准教授)
DOI ： 10.1002/eem2.12821
URL ：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/eem2.12821

図1：全体イメージ


全体イメージ

図2：本プロジェクト内で作製した無機系全固体ナトリウム電池の外観および熱安定性
無機系全固体電池としては大型サイズの部類となり、高い熱安定性・安全性が実証された。


本プロジェクト内で作製した無機系全固体ナトリウム電池の外観および熱安定性

図3：作製した無機系全固体ナトリウム電池断面の光学顕微鏡像およびオペランド分析の観測点
オペランド走査電子顕微鏡-エネルギー分散X線分光計測(SEM-EDS)により断面全体(～数百マイクロメーター)での元素分布変化、オペランドラマン分光計測により正極層／固体電解質層／負極層内のスポット(～数マイクロメーター)における構造変化をそれぞれ個別に観測した。


作製した無機系全固体ナトリウム電池断面の光学顕微鏡像およびオペランド分析の観測点

図4：無機系全固体ナトリウム電池におけるマルチスケール分析で得られた代表データとその相関関係
オペランドSEM-EDS計測により、充放電中に正極層内と負極層内でナトリウム濃度の変化が観測された。