【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.12】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24AT0173
利用課題名 / Title
放射光軟X線測定用電極作製
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
二次電池/ Secondary battery,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
細野 英司
所属名 / Affiliation
産業技術総合研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
郭 哲維
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
AT-109：６インチ電子ビーム真空蒸着装置（アールデック）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
リチウムイオン電池は高いエネルギー密度を有し、ポータブル機器から電気自動車、定置型蓄電池など様々な用途で用いられている。更なる高性能化のために活発な材料開発が行われると共に、新規材料設計指針の立案に向けて、詳細なメカニズム解明のため、新規分析手法の開発も進められてきた。 我々は、LIB活物質材料を構成する主要元素である遷移金属と酸素の分析として、放射光軟X線を用いた解析を行ってきている。真空チャンバー内に活物質材料を大気非暴露搬送し測定するex-situ分析に加えて、電池動作下であるオペランド測定についても実施してきている。軟X線分光は、一般には超高真空中で行われる分析であり、電解液を用いたLIBのオペランド測定には、特殊な電極を用いたオペンランド測定系の構築が必要である。この新規測定系を構築し、種々の活物質材料についての軟X線吸収分光・発光分光により詳細な電子状態解析を実施し、報告してきた。現在も新規測定系の改良を目指した研究開発を実施しているところである。
実験 / Experimental
軟X線が透過可能な厚さ100nm程度の窒化シリコン製の薄膜窓を有するSiチップ上に、TiおよびAuの薄膜を電子線蒸着によって製膜し、これを集電体とした。この薄膜の上にLIB活物質材料を製膜し、オペランド測定用の作用極とした。これを用いてLIBを作成し、種々の評価を実施した。
結果と考察 / Results and Discussion
ナノプロセシング施設での電子線蒸着を含めて種々のプロセスを経て得られた電極を用いてセルを作成し、評価を実施した。活物質の膜厚や成膜の温度条件等を検討し、今後もオペランドセルおよび電極の開発を継続していく。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件