電池材料の解析

リチウムイオン二次電池の解析

正極材・負極材・セパレータ・集電体など、リチウムイオン二次電池を構成する材料の分析を行います。充放電特性や劣化した電極の評価も行います。

正極材・負極材を構成する活物質、バインダ、導電助剤、ポアなどの分布・形状・配合比率分析、Liの分布・化学状態の分析、充放電時の構造変態や変化調査だけでなく、正極材における原子配列、負極材・正極材の充放電時の構造変態・変化、SEI層の化学状態、セパレータの形態、集電体における集合組織、結晶相・結晶方位・配向性なども調査いたします。

• 不活性雰囲気解析、その場解析

  • 大気非暴露でのSEM、TEM、Cs補正STEM、XPS、AES、熱分析など
  • クライオ機能搭載デュアルビームFIBによるダメージフリー加工
  • in situ XRDによる充放電時のグラファイト負極材の構造変化、充放電時のLiMn₂O₄正極の構造変化

• 形態観察

  • SEMを用いた正極材・負極材の観察（リチウム酸コバルト系正極の塗工膜の断面SEM像）
  • SEMを用いた正極材中の物質分率（正極材、バインダ、ポア）の評価
  • SEMを用いたSi系負極材中の充放電による構造変化の観察
  • Cs補正STEMによるLiMn₂O₄正極の微細構造
  • 走査イオン顕微鏡(SIM)像を用いたリチウムイオン二次電池用Cu電極材の組織観察
  • 全固体電池の断面微細構造観察-バインダーの電子染色による可視化-

• 元素分析

  • 化学分析による組成分析
  • LA-ICP-MSによる局所分析
  • ULV-SEM-EDXによる元素マッピング
  • TEM-EDXによる充放電試験により劣化したNiCo系正極材の構造変化
  • Cs補正STEM・EELSによる正極材中のリチウム分布
  • Cs補正STEM・EELSによる劣化したグラファイト負極中のリチウムの解析
  • Cs補正STEM・EELSによる充電状態Si負極中のリチウムの挙動
  • 硫化物系全固体電池のSTEM-EDXによる元素分布解析
  • 正極活物質の断面における元素マッピング分析
  • EPMAによるリチウム酸コバルト系正極の塗工膜のコバルトマッピング
  • rf-GDSによる電極中のリチウム、フッ素分布の測定

• 化学状態

  • Cs補正STEM・EELSによる充放電によるSi負極材中のリチウム分布・Siの構造変化
  • Cs補正STEM・EELSによる酸化物正極材中のリチウムの化学状態
  • Cs補正STEM・EELSによる充放電による酸化物正極材中のリチウムの状態変化
  • XPSによる劣化した電極（SEI層）のリチウムの状態解析
  • High-Ni系正極活物質表面の変質領域の化学状態分析

• 結晶構造解析

  • XRDによる結晶相の同定
  • EBSPによる正極材の方位分布
  • in situ XRDによる充放電時のLiMn₂O₄正極の構造変化
  • in situ XRDによる充放電時のグラファイト負極材の構造変化
  • 大気非暴露環境におけるX線回折結晶構造解析

キャパシタ、燃料電池、太陽電池の解析

キャパシタ、燃料電池、太陽電池などの微細構造（形状、結晶構造、組成）などの解析を行います。

• 形態観察

  • 燃料電池用MEA断面観察・クライオ断面イオンミリング加工
  • ULV-SEMを用いたアルミコンデンサ表面の酸化相の観察
  • ULV-SEMを用いた燃料電池（SOFC）における電解質酸化物の観察
  • ULV-SEMによる燃料電池（PEFC）用MEAの観察・クライオ断面イオンミリング加工
  • 多孔質材料の3D形状解析・CAEモデリング
  • FIB-ULV-SEMを用いた色素増感太陽電池（有機太陽電池）における発電層（ZnO・色素複合層）の観察
  • Cs補正STEMを用いた太陽電池用CIGSの積層構造の観察
  • Cs補正STEMを用いた太陽電池用Si薄膜界面の観察
  • 固体高分子形燃料電池のマルチスケール可視化技術

• 元素分析

  • 多結晶Si「多結晶シリコン」用極微量分析
  • SEM-EDXによる絶縁皮膜の観察・分析
  • EPMAによる燃料電池（PEFC）用MEA中の元素分布・クライオ断面イオンミリング加工の分析
  • ULV-SEM-EDXをもちいた燃料電池（SOFC）における電解質酸化物の相別分析

• 化学状態

  • 燃料電池（PEFC）用Pt触媒のXPSによる電子状態評価