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計画研究A02 研究分担者

石黒 志(いしぐろ のぞむ)
東北大学 国際放射光イノベーション・スマート研究センター 可視化スマートラボ 
助教

専門分野

物理化学、X線イメージング、XAFS

関連する研究者

高橋幸生 東北大学 国際放射光イノベーション・スマート研究センター データ可視化スマートラボ・教授

研究内容(概要)

X線スペクトロタイコグラフィ法とは、放射光コヒーレントX線回折と位相回復計算に基づくイメージング手法であるX線タイコグラフィ法を入射X線エネルギー軸方向に発展させ、XAFS分光を組み込んだ手法であり、試料化学状態のナノ〜メゾスケールでの空間分布を取得する事が可能になる。本研究では、本計測技術を駆使し、 A01班と連携しながら、電極活物質粒子や全固体電池電極層近傍を観察することで、界面を含むバルク全体のナノ・メゾ組織構造とイオン化学状態分布を可視化する。また、A03班と連携し、データ科学を活用することで、ナノ・メゾスケールでの界面構造と化学状態パラメータの相関を解析する。さらに、オペランドX線スペクトロタイコグラフィ計測の開発を行い、充放電過程におけるナノスケールでの化学状態変化の様子を可視化し、蓄電固体界面の系統的理解へと繋げる。

X線スペクトロタイコグラフィ法による電極活物質粒子のナノ〜メゾ構造・化学状態可視化の模式図

代表的な研究業績

  1. H. Uematsu, N. Ishiguro, M. Abe, S. Takazawa, J. Kang, I. K.onuma, N. Yabuuchi, Y. Takahashi,
    Phys Chem. Chem. Phys., 25, 3867–3874 (2023). DOI: 10.1039/d2cp04087e
  2. H. Uematsu, N. Ishiguro, M. Abe, S. Takazawa, J. Kang, E. Hosono, N. D. Nguyen, H. C. Dam, M. Okubo, Y. Takahashi,
    J. Phys. Chem Lett. 12, 5781−5788, (2021). DOI: 10.1021/acs.jpclett.1c01445
  3. M. Hirose, N. Ishiguro, K. Shimomura, D. N. Nguyen, H. Matsui, H. C. Dam, M. Tada, Y. Takahashi, 
    Communications Chemistry 2, 50 (2019). DOI: 10.1038/s42004-019-0147-y

関連ウェブサイト

http://www2.tagen.tohoku.ac.jp/lab/takahashi-y/html/index.html

連絡先

nozomu.ishiguro.c1 -at- tohoku.ac.jp [-at-=@]

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