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リチウムイオン二次電池
EC-in-situ RAMAN法による負極のリアルタイム状態分析

EC-in-situ RAMAN法を用いてリチウムイオン二次電池の負極のリアルタイム状態分析ができます。

EC-in-situ RAMAN法ってなに?

Electrochemical-in-situ RAMAN spectroscopyの略称です。充放電可能な光学セルを用いて電位を制御しながらRAMAN分析を行うことができます。

図1はグラファイト系合材負極にLi箔を対極として用いたハーフセルを充放電し、各電位においてラマンスペクトルを測定した結果です。
充放電に伴い活物質の状態が変化する様子が見られます。また、SEI成分と思われるカルボニル基のピークが充電により生成し、放電により減少する様子も検出されました。

どうしてEC-in-situ RAMAN法なの?

実際に動いている電池内の様子を知るためにこの手法を開発しました。

電池の高性能化には電池内部で起きている反応を知ることが不可欠です。そのために電池材料のほとんどを化合物として検出でき、容器越しに分析することができるRAMAN法は最適と言えます。
充放電セルとRAMAN法を組み合わせたEC-in-situ RAMAN法は電池の反応解析に有用なツールなのです。

日産アークのEC-in-situ RAMAN分析の強みは?

日産アークのEC-in-situ RAMAN法は充放電状態分析の他に、定電位マッピングを行うことができます。また、合材電極にも対応できます。

図1の充放電状態解析は電位を変化させ、特定の場所で各電位におけるラマンスペクトルを測定する手法です。
一方、定電位マッピングは電位を一定に保ち面方向の成分分布や状態分布を見ることができます。
図2は不均一な充電状態となったグラファイト系合材負極極の定電位マッピング結果です。活物質へのLi+インターカレーション状態やSEIの分布に偏りがあることが分かります。

分析を委託するにはどうすればいいの?

正極または負極の材料をご用意ください。

セルの形式上の制限がありますので、分析の際は、電極や電解液、セル構成についてお打合せしながら進めさせていただききます。まずはお問い合わせフォームからご連絡ください。

日産アークは安全、環境、品質、新材料開発で蓄積された技術を皆様にご提供いたします。
当社技術営業部では、各分野の材料・分析の専門家が皆様のお問い合わせ、ご相談をお待ちしています。
現象解析から最先端の分析の相談まで、何なりとお申しつけ下さい。

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