リチウム金属電池、固体電解質中間相の像観察

Gatan使用装置

K3^® IS カメラは、リアルタイムでの電子カウンティング処理による低電子線照射量観察と高速の連続データ取得、そして広視野観察の全てを実現します。また、モデル 626 液体窒素クライオトランスファー試料ホルダーは、霜付きの無い低温での試料挿入と電子線照射に敏感な凍結試料の高分解能観察を正確に温度測定を行いながら実現します。

背景

より高性能の電池を開発することは、エネルギーと環境問題における技術開発の進展の上で必須となっており、リチウム(Li)金属はその基本的な特性から有望な負極材料です。Li金属の使用を制限するひとつの問題は、固体電解質中間相(solid electrolyte interphase；SEI)の生成と不安定さです。それ故、新たな電池構造におけるSEIの正確な構造とそのダイナミクスを理解することは重要です。しかしながら、SEIの像観察は困難です。それは薄く恐らくはヘテロ構造の層であり、それゆえ高分解能観察が必要です。同時に電子線に対して非常に敏感であり、通常の高分解能TEM観察は困難を伴います。それ故、文献[1]に記述されている新たな電解質におけるSEIの像観察を試みました。