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「電池材料 (一酸化シリコン(SiO)) の複雑に入り組んだナノスケール構造」をめぐる論争に決着

- 次世代電池開発へ向けた電池の仕組み解明の新たな道を開拓 -

国立大学法人東北大学原子分子材料科学高等研究機構(AIMR)
国立研究開発法人物質・材料研究機構(NIMS)
株式会社日産アーク
国立研究開発法人科学技術振興機構(JST)
公益財団法人高輝度光科学研究センター(JASRI)

東北大学AIMRの研究グループは、物質・材料研究機構、(株)日産アークデバイス、科学技術振興機構及び高輝度光科学研究センターと共同で、アモルファス一酸化シリコン(SiO)の構造解明に世界で初めて成功しました。

概要

東北大学原子分子材料科学高等研究機構 (AIMR) の平田秋彦准教授、陳明偉教授の研究グループは、物質・材料研究機構の小原真司主幹研究員、(株)日産アークデバイス機能解析部の今井英人部長の研究グループ、科学技術振興機構及び高輝度光科学研究センターと共同で、アモルファス一酸化シリコン(SiO)の構造解明に世界で初めて成功しました。アモルファスSiOは、原子の並び方が乱れ、かつ、複雑に入り組んだナノスケール構造を持っていることから、その全貌の解明が極めて困難でした。今回、オングストロームビーム電子回折、大型放射光施設SPring-8 BL04B2における放射光高エネルギーX線散乱による原子レベル構造解析及び不均一原子〜ナノレベル計算機シミュレーションの連携により、その内部構造の可視化を達成しました。アモルファスSiOは高容量リチウムイオン電池の電極材料として注目されていることから、本手法による構造解明によって、電池における充放電機構の理解の更なる進展、新規電極材料開発の促進が期待されます。本成果は、平成28年5月13日18時 (日本時間) に、英国科学総合誌「Nature Communications」にオンライン掲載されます。 

「プレスリリースの図2 :  不均一なアモルファス一酸化シリコンの構造解析の概略図。構造がナノスケールで不均一であるため、局所構造情報 (電子回折) と大域構造情報 (放射光高エネルギーX線散乱) の両方を考慮したうえで、計算機を使った構造モデリングを行う。本手法による構造解明によって、電池における充放電機構の理解の更なる進展、実用化へ向けた新規電極材料開発の促進が期待される。」の画像

プレスリリースの図2 :  不均一なアモルファス一酸化シリコンの構造解析の概略図。構造がナノスケールで不均一であるため、局所構造情報 (電子回折) と大域構造情報 (放射光高エネルギーX線散乱) の両方を考慮したうえで、計算機を使った構造モデリングを行う。本手法による構造解明によって、電池における充放電機構の理解の更なる進展、実用化へ向けた新規電極材料開発の促進が期待される。




本件に関するお問い合わせ先

<研究に関すること>
平田秋彦 東北大学 原子分子材料科学高等研究機構 (AIMR) 准教授
TEL : 090-3450-0005
E-Mail: hirata=wpi-aimr.tohoku.ac.jp
([ = ] を [ @ ] にしてください)
小原真司 物質・材料研究機構(NIMS) 先端材料解析研究拠点 主幹研究員
TEL : 090-6675-5476
E-Mail: KOHARA.Shinji=nims.go.jp
([ = ] を [ @ ] にしてください)
今井英人 株式会社日産アーク デバイス解析部 部長
TEL : 046-867-5172
E-Mail: imai=nissan-arc.co.jp
([ = ] を [ @ ] にしてください)
(報道・広報に関すること)
国立大学法人東北大学 原子分子材料科学高等研究機構(AIMR) 
広報・アウトリーチオフィス
TEL : 022-217-6146
E-Mail: aimr-outreach=grp.tohoku.ac.jp
([ = ] を [ @ ] にしてください)
国立研究開発法人物質・材料研究機構 経営企画部門広報室
TEL : 029-859-2026
FAX: 029-859-2017
E-Mail: pressrelease=ml.nims.go.jp
([ = ] を [ @ ] にしてください)
株式会社日産アーク 企画管理部
TEL : 046-867-5280
E-Mail: info=nissan-arc.co.jp
([ = ] を [ @ ] にしてください)
国立研究開発法人科学技術振興機構 広報課
TEL : 03-5214-8404
FAX : 03-5214-8432
E-Mail: jstkoho=jst.go.jp
([ = ] を [ @ ] にしてください)
<SPring-8に関する問い合わせ先>
公益財団法人高輝度光科学研究センター 利用推進部 普及啓発課 
TEL : 0791-58-2785
FAX : 0791-58-2786
E-Mail: kouhou=spring8.or.jp
([ = ] を [ @ ] にしてください)
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