軟X線XAFS測定を用いた電池解析

高度先端解析技術であるXAFS解析が可能となりました。放射光施設を利用し軟X線領域XAFS測定が行えます。

軟X線領域でのX線吸収微細構造(XAFS)測定の原理と特長

※XAFS :X-ray Absorption Fine Structure

  • 表面状態(構造、電子状態、価数や配位状態)が分析可能
  • 軟X線でXAFS測定できる元素 Li,B,C,N,O,F,Na,Mg,Al,Si,P,S,Cl
    (L端: Mn, Fe, Co, Ni, Nb, Ru)
  • 非破壊でバルク・表面・最表面の測定が可能
軟X線領域でのX線吸収微細構造(XAFS)測定の原理

大気非暴露サンプル輸送システム -電池に対応した測定システム-

電池解析に必須の大気非暴露輸送&測定システムが可能
<トランスファーベッセル(SRセンター)>

サンプル準備~測定まで一貫して大気非暴露下で行います。

軟X線XAFSのユニークな検出方法

バルク・表面・最表面のスペクトルが非破壊で測定可能です。

イオンスパッタなどの深さ方向分析を使わずに、最表層から内部への状態変化を捉えることが可能です。

アルミ箔の表層部分析例(Al K端 XAFS)
アルミ箔の表層部分析例(Al K端 XAFS)

最表層ではAl(OH)3が支配的であり、内部に行くに従って Al2O3が共存している様子が確認できます。

電池材料に対する軟X線XAFS測定の様々な活用例

  • リチウムイオン二次電池の正極活物質の局所構造調査
  • 負極表面皮膜の解析
  • 活物質のサイクルによる劣化解析
  • 添加剤の反応状態測定

現在、立命館SRセンターBL-10, BL-11を主に利用した軟X線XAFS測定受託を展開しています。

その他の解析・評価可能な対応例

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JFEテクノリサーチ株式会社 営業本部