固体NMRはリチウムイオン電池 (LIB) 材料の研究において、固体状態のままリチウムイオンを直接観測できる非常に有用な手法です。LIBの正極材料の多くは遷移金属を含むため、遷移金属の磁性によってNMRスペクトルの解析が困難になることがあります。MATPASS (Magic-Angle Turning Phase-Adjusted Sideband Separation) という測定法を用いることで、磁性の影響による線幅の広がりを抑え、多数のスピニングサイドバンド (SSB) を除去できるため、従来法に比べて高感度･高分解能のスペクトルを得られるようになりました。

充放電にともなう活物質の膨張･収縮により、様々な要因で正極が失活します。その要因を解析するには、マルチスケールでの観察や構造･状態解析が必要になります。目的に合った分析手法を選択することで、劣化現象を理解することができます。

充放電にともなう活物質の膨張･収縮により、様々な要因で正極が失活します。その要因を解析するには、マルチスケールでの観察や構造･状態解析が必要になります。目的に合った分析手法を選択することで、劣化現象を理解することができます。

電池の容量低下は複雑な内部状態の変化によって引き起こされます。内部状態の把握が容量低下要因の解明に必要です。

日産アークでは大気非暴露雰囲気で前処理を行うことで、3D-SEMによる劣化後のSiO負極の三次元構造解析が可能です。SiOはLi反応時の膨張率が黒鉛と比較し大きく、電極の空隙率増加･パス切れが起こりやすいため、劣化後の電極構造の把握が重要となります。

SiOとグラファイト (Gr) の混合負極において、不可逆容量となるSEIをそれぞれの活物質に切り分けて評価することはラボのXPSでは困難でした。高空間分解能を有するμ-HAXPES (硬X線光電子分光) により、SiOと黒鉛それぞれの活物質を識別しSEIの分析を行うことが可能です。