ナトリウムイオン電池の負極材料開発に光 -ハードカーボン中のナトリウムイオン拡散を観測-

黒鉛とハードカーボンの構造。黒鉛は炭素原子が規則的に並んだグラフェンが層状に重なっている。ハードカーボンは、グラフェンがランダムに重なり合っている。黒鉛中にはナトリウムイオンは出入りできないが、ハードカーボンへはナトリウムイオンが出入りする。

一般財団法人総合科学研究機構
東京理科大学
大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
J-PARCセンター

概要

総合科学研究機構(CROSS)中性子科学センター 大石 一城 副主任研究員、杉山 純 サイエンスコーディネータ、東京理科大学理学部第一部応用化学科 五十嵐 大輔 大学院生、多々良 涼一 助教、駒場 慎一 教授、及び高エネルギー加速器研究機構(KEK)物質構造科学研究所 西村 昇一郎 特別助教、幸田 章宏 准教授の研究グループは、大強度陽子加速器施設(J-PARC)物質・生命科学実験施設(MLF)に設置された汎用µSR実験装置(ARTEMIS)を用いて、ナトリウムイオン電池の負極材料として注目されているハードカーボン中のナトリウムイオンの動き易さの指標である「自己拡散係数」の導出に成功しました。ナトリウムイオンの拡散挙動を明らかとした本成果は、リチウムイオン電池の代替品として期待されているナトリウムイオン電池の負極材料開発に大きな指針を与えます。

この研究成果は、米国化学会が出版するACS Physical Chemistry Auに2021年11月15日にオンライン掲載されました。

本研究成果のポイント

・従来手法では不明だったナトリウムイオンの拡散運動をミュオン素粒子で検出
・新たなナトリウムイオン電池材料の実現へ前進

詳しくは  プレスリリース  をご参照ください。