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

またオペランドラマン分光計測により、正極層内で電極反応に直接関与する活物質の充電／放電に伴う可逆的な構造変化も併せて観測された。これらの観測結果は、充電／放電中に正極層と負極層の間をナトリウムイオンが移動し、その際に電極層全体のナトリウム濃度と活物質の結晶構造が変化していることを意味する。さらに、飛行時間型二次イオン質量分析計(TOF-SIMS)では粒子／粒子界面(粒界：ナノスケール)で特異的な元素分布が観測され、このミクロな領域も充放電中のナトリウムイオンの輸送に関与していることが明らかになった。全体として、結晶構造の変化(原子スケール)・粒界のイオン輸送(ナノスケール)・ナトリウム濃度変化(マイクロメータースケール)という全固体電池の充放電中に生じる反応を網羅的に観測することに成功した。


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

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