Cipherシステムを用いたリチウムイオン電池正極材料のリチウムのマッピング

Cipher^® は、走査型電子顕微鏡（SEM）内のリチウム分布のマッピングに使用されています。エネルギー分散型X線分析（EDS）と定量反射電子像（qBSE）を組み合わせることで、金属酸化物正極材料中のLi含有量を測定しました。その結果、平均Li含有量は約23.8at.%であることが判明しました。

はじめに

近年、リチウム（Li）ベースの製品は、その優れた容量と軽量性により、様々なエネルギー貯蔵アプリケーションで大きな市場の支持を受けています。現在、電気化学電池の負極と正極には、さまざまな材料や化学物質が使用され、また開発されています。リチウムイオン電池の正極は、リン酸鉄リチウムとニッケルマンガンコバルト酸化物リチウム（NMC）で、世界需要の約3分の2を占めています。電池用途に使用される正極の特性を理解し最適化するためには、これらの材料の構造特性や元素組成を関連付けて制御し、電池寿命の向上に向けての研究が望まれます。しかし、粒子間や粒子内のリチウム含有量を適切な空間分解能で測定できるツールはほとんどなく、電池の劣化をもたらす重要なプロセスをモニターすることは困難です。