今回開発した技術により、研究チームは、LiCoO2正極/LASGTP固体電解質(LiTi2(PO4)3をメインとするLiイオン伝導体)/その場形成負極(LASGTP固体電解質に多量のLiイオンを挿入し、固体電解質を分解することで形成される負極材料)からなる全固体Liイオン電池を充放電させながら、LiCoO2正極内部のLi分布および遷移元素であるCoの価数分布を2次元で観察。
充放電に従って、Liイオンが脱離/挿入している様子を明確に捉えると共に、高度画像解析の結果から、LiCoO2正極/LASGTP固体電解質界面近傍にはCo3O4が多数混在しており、Liイオンのスムーズな移動を妨げていることを明らかにした。
同社では、今後の展開を以下のように述べている。
「今回の観察結果を全固体電池の設計プロセスにフィードバックさせることにより、Liイオンの界面抵抗を抑制した電池設計が可能となり、その結果、Liイオンがスムーズに移動できる超高性能な全固体電池が実現できます。
また、今回開発したSTEM-EELS計測と高度画像解析技術を、他の蓄電池(たとえば,硫化物固体電解質を用いた全固体Liイオン電池やナトリウムイオン電池、マグネシウムイオン電池など)にも応用することができ、さまざまな種類の全固体電池の実用化に大きく貢献できると期待されます」。
次世代蓄電池として注目されている全個体電池だけに、この技術の開発が実用化に近づく第一歩となることを期待したい。