関西支部：令和6年度第2回表面物性研究会

［概要］脱炭素社会の実現やSDGsの達成など，世界的なエネルギー転換が求められる中，リチウムイオン電池(LIB)や次世代型蓄電池はそのキーデバイスの一つである。しかし，商品化から30年以上経過したLIBですら蓄電池内の充放電反応現象は完全には明らかになっておらず，高性能化や次世代品開発の障害となっている。放射光分析では蓄電池をはじめ数多くの産業用試料やデバイスの分析が実施されているが，本会では動作中蓄電池分析に関してその一端を紹介する。

［概要］Liイオン電池の入出力特性の低さの一因は，活物質のLiイオン拡散の遅さである。高速充放電中に活物質内部でLi濃度勾配が生じることが知られている。この濃度勾配は電池の電圧損失に繋がるため，高出力化のためには，活物質内のLi拡散を促進することが重要である。しかしながら，活物質には，表面，粒界，結晶欠陥が含まれており，バルク伝導を含めて，どの経路が主要なLi伝導経路であるかは明らかになっていない。本講演では，Ni系層状正極，チタン酸リチウム負極，例に，オペランド透過電子顕微鏡法を用いて充放電中の活物質内部のLiの動きをナノスケールでその場観察した結果について述べる。