Li Depth Profiling Near Interfaces in Thin-Film All-Solid-State Batteries by TOF-ERDA

全固体リチウム(Li)イオン電池において，電極-固体電解質界面近傍におけるLi挙動は，電池性能を左右する最も重要な研究対象のひとつである．MeVイオンビームを用いる弾性反跳粒子検出分析(ERDA)は，特段の前処理なしに，水素(H)やLiなどの軽元素を標準試料なしで深さ方向に絶対定量できる数少ない手法である．本記事では，まずERDAの原理とH定量の測定例を示す．その後，深さ分解能をnmオーダーまで高めた飛行時間測定型ERDA (TOF-ERDA)を薄膜全固体Liイオン電池に適用し，正極/固体電解質界面近傍のLi濃度深さ分布が充放電に伴ってどのように変化するのかを追跡した結果を紹介する．