1節 X線、中性子回折、ラマン分光、第一原理計算を用いた硫化物ガラスの構造とイオン伝導の相関性の解明
1.ガラスの構造解析
1.1 サンプル合成とイオン伝導・密度測定
1.2 ラマン分光、高エネルギーX線回折、中性子回折実験
1.3 第一原理計算、逆モンテカルロ計算を併用したシミュレーション
2.実験結果
2.1 PSxアニオンの組成依存性
2.2 ガラスの局所構造
2.3 リチウムイオンの配位環境
3.議論
3.1 PSxアニオンの部分電子状態
3.2 ガラス構造とイオン伝導の相関性
2節 先進電子顕微鏡技術を用いたリチウム分布のオペランド計測
1. 全固体リチウムイオン電池の作製と各種電子顕微鏡法の原理
1.1 全固体リチウムイオン電池の作製とTEM試料の作製
1.2 位置分解TEM-EELSの原理
1.3 電子線ホログラフィーの原理
2.TEM,位置分解TEM-EELSによる解析
2.1 その場形成負極/固体電解質界面の結晶構造解析
2.2 位置分解TEM-EELSによるLi分布と電子状態分布の計測
3.位置分解TEM-EELSと電子線ホログラフィーによるオペランド計測
3.1 オペランド位置分解TEM-EELSによるLi分布の観察
3.2 オペランド電子線ホログラフィーによる局所電位分布の観察
3節 固体電解質中Li濃度分布の電圧印加下その場測定
1.ラザフォード後方散乱法、および、核反応分析法の概要
1.1 ラザフォード後方散乱法
1.2 核反応分析法
2.RBSとNRAによる実際の測定
2.1 実験条件
2.2 0 Vにおける測定結果
2.3 電圧印加下における測定結果
2.4 電圧印加がLi組成分布に及ぼす影響
3.有限要素法による解析
3.1 電圧印加下の固体電解質中電位分布
3.2 Li濃度分布の形成要因
4.その他のLi分布計測手法
4節 金属/Li電解質/金属キャパシタの電圧印加によるLi濃度分布変化のMeV重イオンビームその場・解析
1.実験方法とイオンビーム分析による元素濃度分布の測定原理
2.金属/電解質/金属キャパシタにおける実験結果
2.1 試料
2.2 電圧印加による金属/電解質/金属キャパシタにおけるLi濃度の変化
2.3 実験結果の考察
2.3.1 電圧印加下の電解質内のLi濃度分布
5節 リチウムイオン二次電池用無機固体電解質のリチウム拡散挙動
1.7Li-NMR測定によるリチウムイオンの運動性評価
2.PGSE-NMRによるリチウムイオン拡散係数測定
2.1 PGSE-NMRによる拡散係数の測定
2.2 LATPを実例としたリチウムイオン拡散係数測定
6節 立方晶系ガーネットLLZOのミクロンオーダーの内部構造と7LiNMRによるリチウム拡散観測
1.イオン伝導性固体中の7Li-NMRの拡散測定
2.ガーネット型リチウム伝導性固体の特徴と測定時の取り扱いの注意点
3.7Liスペクトルパターン
4.PGSE-NMRによる拡散測定
4.1 観測時間(Δ)依存性
4.2 g依存性
4.3 拡散回折
4.3.1 温度変化
4.3.2 拡散回折パターン
4.3.3 拡散回折現象におけるg依存性
4.4 平衡状態の拡散係数(長いΔにおける測定値)
5.マイクロメータ空間でのLi+拡散モデルの提案
7節 X線異常散乱法によるリチウムイオン伝導体および類似物質ガラスの構造解析
1.配位多面体構造とイオン伝導
2.X線異常散乱(AXS)法による構造解析
3.xLi2O-(1-x)GeO2ガラスの局所構造
4.LiGe2(PO4)3ガラスセラミックおよびガラスの構造
8節 中性子散乱法を用いた超イオン伝導体の中でのリチウムイオン伝導経路の観察
1.中性子散乱法
2.(Li2S)x(P2S5)100-xガラスとLi7P3S11ガラスセラミックス
3.リチウムイオン伝導経路の観察
4.リチウムイオン挙動の観察
9節 X線吸収分光法によるリチウムイオン二次電池の元素選択的な化学状態と局所構造の解析
1.二次電池の動作原理および電気化学的反応
2.リチウムイオン二次電池の開発における課題
3.X線吸収分光法によるOlivine型構造のLiFePO4の化学状態の解析
4.NASICON 型のLiGe2(PO4)3の構造とそのリチウムイオン伝導性
5.X線吸収分光法によるNASICON 型構造の固体電解質の局所構造解析
10節 走査プローブ顕微鏡を用いた酸化物表面の
ex-situナノスケール解析の現状と固体−固体界面解析への可能性
1.走査プローブ顕微鏡
2.TiO2(110)-(1×1)表面の構造
3.TiO2(110)-(1×1)表面二酸化チタン表面のSPM像
4.TiO2(110)-(1×1)表面のex-situ観察
5.TiO2(110)-(1×1)表面のin-situ観察
11節 LiPONガラス電解質上で起こるLiの核生成・成長過程のその場走査型電子顕微鏡観察
1.その場観察用の全固体セル
2.その場SEM観察
3.集電体の変形が核生成過電圧に与える影響
12節 固体電解質のACインピーダンス測定時の注意点
1.ACインピーダンス測定の良い例と悪い例
2.ACインピーダンス測定結果に悪影響を及ぼす要因
2.1 同軸ケーブル長
2.2 測定器の測定レンジ
2.3 測定治具
2.4 インピーダンス測定器
2.5 測定条件
3.ACインピーダンス測定システム
3.1 チップ抵抗を用いた評価
3.2 チップ抵抗およびチップコンデンサを用いた評価
4.ACインピーダンス測定システムの開発
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