電池材料解析グループ
メンバー
増田 卓也 (MASUDA, Takuya)
SAMURAI
エネルギー・環境材料研究センター センター長
エネルギー・環境材料研究センター 電池材料分野 電池材料解析グループ グループリーダー
野口 秀典 (NOGUCHI, Hidenori)
SAMURAI
エネルギー・環境材料研究センター 電池材料分野 電池材料解析グループ 主席研究員
石岡 邦江 (ISHIOKA, Kunie)
SAMURAI
エネルギー・環境材料研究センター 電池材料分野 電池材料解析グループ 主幹研究員
伊藤 仁彦 (ITO, Kimihiko)
SAMURAI
エネルギー・環境材料研究センター 電池材料分野 電池材料解析グループ 主幹研究員
久保田 圭 (KUBOTA, Kei)
SAMURAI
エネルギー・環境材料研究センター 電池材料分野 電池材料解析グループ 主任研究員
木内 久雄 (KIUCHI, Hisao)
SAMURAI
エネルギー・環境材料研究センター 電池材料分野 電池材料解析グループ 主任研究員
研究概要
多様な物質が⾼密度で充填された実⽤志向の電池の中では、充放電反応に伴って複雑な物理化学現象 (活物質の電気化学反応、結晶構造変化、塑性変形、応⼒集中、⻲裂形成など) が起こっています。我々は、独⾃の多様なその場計測法を駆使して電池特性の背景となるさまざまな現象を観察し、それらがマクロな電池特性に与える影響を定量的に明らかにすることによって、⾼性能・⻑寿命な電池材料を設計するための研究を推進しています。
主要設備
X線光電子分光装置（AXIS NOVA, SHIMADZU Kratos）
Raimu Endo, et al., J. Phys. Commun., 5 (2021) 015001
Raimu Endo, et al., J. Phys. Chem. Lett., 11 (2020) 6649-6654
Raimu Endo, et al., J. Phys. Chem. Letters. 13 [31] (2022) 7363-7370
原子間力顕微鏡（Cypher ES, Asylum Research, Oxford Instruments）
Hiroki Sakai, et al., J. Power Sources., 413 (2019) 29-33.
Ridwan P. Putra, et al., J. Phys. Chem. Lett., 15 (2024) 490–498.
研究成果
バイモーダルモード原子間力顕微鏡（AFM）システムを用いて、リチウム挿入・脱離過程におけるアモルファスSi薄膜電極のナノ力学マッピングを行いました。リチウムシリサイド（LiₓSi）のリチウム量（x）に応じて、Si電極のヤング率分布と表面形状を同時にリアルタイムで観察することに成功しました。リチウム挿入初期では、SiからLiₓSiへの変化によりヤング率が急激に低下し、その後はx=3.46（容量3300mAh/g）まで緩やかに減少し、リチウム量(x)とヤング率の相関を得ることに成功しました。多様な電池材料への展開を進めています。
Ridwan P. Putra, et al., J. Phys. Chem. Lett., 15 (2024) 490–498.
