-LIB の分析- 断面SEM観察による正極材料構造解析

概要

リチウムイオン電池(LIB)正極は活物質、バインダー、導電助剤などで構成されています(図1)。正極中の各材料がどのように分布しているかによって電池の性能が変わるため、各材料の様子を観察することは重要です。
「断面イオンミリング-走査電子顕微鏡(SEM)観察法」による断面観察では、LIB正極のようなもろい試料でも構造を破壊することなく形状観察が可能です。今回はマンガン系正極(マンガン酸リチウム)の断面観察と元素分析によって、各材料の分布を確認しました。

装置

○断面イオンミリング　 機種：EM TIC 3X　　ライカマイクロシステムズ社
○FE-SEM/EDS　　　　 機種：JSM-7600F 日本電子製

結果

断面SEM観察の結果、集電体(Al箔)と正極が観察されました(図2)。正極を拡大して観察し、元素分析を行ったところ、マンガン、酸素、炭素などの元素の存在が確認されました(図3)。このような観察により、電池正極のマンガン系酸化物(活物質)などの分布を推測することができます。