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充放電時の活物質の状態を可視化できます
活物質の状態とその分布を観測
ラマン分光法はLIBのほとんどの構成材料に適用できる分析手法です。その強みは、小さく (1µm) ･薄い (数10nm) ものを非破壊･非接触で分析できること、それらを大気圧下で観察できることにあります。また、共焦点性の高い光学系を採用しているため、透明窓越しに電池を充放電させながらのオペランド測定も可能です。
ラマン分光法による負極活物質のオペランド測定
Li+インタカレーションによる負極活物質の状態変化をラマン分光法によるオペランド観測しました。グラファイト系活物質のGピーク (中心位置) の変化をモニターすることで、負極のLi+インタカレーションの状態変化を追跡できます。
A：充電開始直後はグラファイト構造の乱れによりGピークは低波数側にシフトします。
BC:その後、インタカレートしたLi+量が増してくると、LiCx状態ではGピークの高波数側に新たなモードによるピークが検出されます。
D:さらにLiC6状態へ進むとGピークは消失し、ブロードなDピークが観測されます。
E:放電時は逆の過程をたどり元のグラファイトに戻ります。
正極断面のラマンイメージング分析
充放電過程における電極内の反応分布をラマンマッピング測定により可視化できます。
(大気非暴露) 急速充電直後にセル解体を実施し、断面加工した正極を測定しました。
急速充電における電極反応の不均一化を確認できました。
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