2022-12-22 京都大学
電子工学専攻の 小林圭 准教授、山田啓文 教授（研究当時）らは、パナソニックホールディングス株式会社の 山岸裕史 主任研究員、井垣恵美子 課長らと共同し、リチウムイオン電池に用いられるリチウムイオン（正イオン）が、電解質中において溶媒および負イオンに包まれている状態（溶媒和構造）を原子間力顕微鏡（AFM）によって可視化することに成功しました。
リチウムイオンにおいては、電解質中でリチウムイオンが溶媒分子によって形成される溶媒和構造がどのようなものか、また電極表面で溶媒和が外れ（脱溶媒和）リチウムイオンが電極に入り込みやすいかどうかで、その性能が決まります。したがって、電極（固体）と電解質（液体）との界面（固液界面）において、リチウムイオンの溶媒和構造や脱溶媒和の様子を分子スケールで測定すれば、より高性能なリチウムイオン電池の開発が可能となります。
本研究成果は、2022年12月6日に、アメリカ化学会（American Chemical Society）出版の「Nano Letters」誌に掲載されました。
図:マイカ表面近傍におけるFM-AFMによる周波数シフトマップ ［（a）PC（b）0.8M LiTFSI-PC溶液（c）3M LiTFSI-PC溶液］および 溶媒和構造の模式図［（d）PC（e）0.8M LiTFSI -PC溶液（f）3M LiTFSI-PC溶液］
研究者情報
小林圭
書誌情報
タイトル
Molecular-Resolution Imaging of Interfacial Solvation of Electrolytes for Lithium-Ion Batteries by Frequency Modulation Atomic Force Microscopy
（周波数変調原子間力顕微鏡によるリチウムイオン電池用電解質の界面溶媒和構造の分子分解能イメージング）
著者
Yuji Yamagishi, Hiroaki Kominami, Kei Kobayashi, Yuki Nomura, Emiko Igaki, Hirofumi Yamada
掲載誌
Nano Letters
