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日産アークでは、ナトリウムイオン電池に使用される電極材料の劣化解析を行っております。TEMの高分解能観察および電子回折図形、EDX分析を用いることで、正極活物質の劣化現象を解析することが可能です。
NIB正極の劣化解析
ナトリウムイオン電池 (NIB) の正極では、充放電に伴い繰り返しNaが出入りすることで、活物質の形態や結晶構造の変化が生じ、容量低下･抵抗増大の一因となります。TEMの高分解能観察および電子回折図形、EDX分析を用いることで、これらの活物質の劣化現象を解析することが可能です。
NIBのTEM/STEM観察とEDX分析
市販のNIBを解体し、取り出した正極 (活物質：NaFe1/3Mn1/3Ni1/3O2) の初期品および400サイクル品についてTEM/STEM観察とEDX分析を行いました。サイクルに伴う二次粒子割れ、一次粒子内のクラック発生、活物質表面およびクラック箇所でのNa欠損と結晶構造の変化が確認されました。
※表中の各画像はクリックで拡大可能
| 初期品 | 400サイクル品 | |
| BF- STEM 低倍率像 形態観察 |  |  |
| BF- STEM 拡大像 電子回折 図形 結晶構造 解析 |  |  |
| EDX Ni, Naマップ 元素分布 調査 |  |  |
| 高分解能 TEM像 FFT像 局所構造 解析 |  |  |
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