車載用リチウムイオン電池のコンプトンイメージング No.34

背景
　車載用電池の劣化には、構成要素のセル内部における空間的な不均一性が大きく関与しています。非破壊X線回折により正負極活物質の状態分布は解析可能ですが、もう一つの重要な構成要素である電解液は回折により情報を得ることが困難であり、そのセル内分布には不明な点が多いです。
　コンプトン散乱は透過力の強い高エネルギーX線を使うことから実セルの非破壊解析に適しており、元素組成を解明できる可能性も持っています。本研究では実セル内の電解液分布を明らかにすることを目的とし、コンプトン散乱とX線吸収強度によるオペランド**イメージング測定を行いました。

成果の詳細
　試料は車載用リチウムイオン電池で実施しました。試料をXYZステージ上に設置し充放電装置と結線し充放電しながらオペランド測定を行い、入射光強度と透過光強度をイオンチャンバーにより測定し吸光度を求めました。散乱光は直径1 mmのコリメーターを通してGe半導体検出器により測定し、散乱光のエネルギー分析によりコンプトン散乱強度を求めました。
　測定時の表面近傍と中心のコンプトン散乱強度の変化パターンが対称的であり、散乱をもたらす実体が表面と中心の間を移動していることを示唆しています。