【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.02】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23KT0040
利用課題名 / Title
蓄電池材料のナノ構造解析
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル/Materials enabling innovative energy conversion（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
二次電池/ Secondary battery,電子顕微鏡/ Electronic microscope
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
宮崎 晃平
所属名 / Affiliation
京都大学大学院 工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術補助/Technical Assistance（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
再生可能エネルギーの大幅な利用促進のためには、環境負荷の小さな二次電池システムを構築することが強く求められている。そこで、リチウムイオン電池の代替を目指した水系二次電池として、安価で資源的な制約も少ない亜鉛・ニッケル二次電池が候補として考えられている。ニッケル水素二次電池の正極として広く使われている水酸化ニッケル電極であるが、亜鉛負極と二次電池化するとサイクル特性が低下するという課題がある。本研究では、亜鉛・ニッケル二次電池のニッケル正極のサイクル試験後の水酸化ニッケル粒子の形態変化および組成変化を詳細に調べるために、断面サンプルの作製と観察を行った。
実験 / Experimental
充放電サイクル試験前と後の水酸化ニッケル粒子をカーボンテープで固定化したサンプルを用いて、デュアルビーム走査電子顕微鏡により断面観察を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
充放電サイクル試験前の水酸化ニッケル粒子は球状をしており、表面は比較的平滑な形態であった。また、中心から均等かつ緻密に結晶が成長している様子が見られ、亜鉛の分布の均一であった。一方、サイクルを重ねるにつれて、粒子にクラックが入り、粒子中にボイドが形成されるものも見られた。結晶にも偏析が生じるようになり、亜鉛の分布も不均一であった。充放電サイクルによって、単にプロトンの挿入脱離だけでなく、より大きな構造変化が進行していることが明らかになった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件