私の研究は、リチウムイオン電池、全固体電池およびリチウム金属電池を対象とした、複合電極のマルチスケール評価と構造設計に関するものです。特に、電極の三次元微細構造、力学的健全性、電子・イオン輸送、および電気化学特性の相互関係を明らかにすることを目指しています。現在は、リチウム金属負極の三次元構造解析に重点を置いています。 三次元微細構造解析では、FIB–SEMによる三次元再構築と定量解析を用いて、電極内部の空隙率、界面形態、構成材料の分布、および電子・イオン輸送経路を評価しています。また、表面・界面切削分析装置（Surface and Interfacial Cutting Analysis System: SAICAS）を用いて、電極内部の接着・凝集強度とその深さ方向分布を解析しています。これらの手法に、顕微鏡観察および組成分析を組み合わせることで、電極構造、バインダー分布、界面接着、内部凝集力、および力学的不均一性を総合的に評価しています。 これまでに、NCM系正極、黒鉛負極、シリコン–黒鉛複合負極、および硫化物系全固体電池用複合電極にこれらの評価手法を適用してきました。さらに、コインセル、パウチセルおよび円筒形セルを用いた電気化学評価により、インピーダンス特性、サイクル安定性およびレート特性を調べています。NIMSでは、リチウム金属負極と複合電極の三次元FIB–SEM解析をさらに発展させ、微細構造・力学特性・輸送特性・電気化学性能を統合した、高耐久・高エネルギー密度電池のための実用的な電極設計指針の確立を目指しています。

3次元FIB–SEM微細構造解析、SAICASによる深さ方向の力学特性評価、および電気化学評価を統合した複合電極のマルチスケール評価・設計。