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公募研究A01 研究代表者

固体電解質/高品質単一方位グラフェンによるリチウム挿入脱離現象の解明

乗松 航（のりまつ わたる）
早稲田大学 基幹理工学部電子物理システム学科
教授

専門分野

表面構造物性、グラフェン、電子顕微鏡

関連する研究者

入山 恭寿　名古屋大学 工学研究科・教授
本山 宗主　九州大学 エネルギー研究教育機構・准教授

研究内容（概要）

我々は、ウェハースケールの単一方位グラフェンを成長する技術を有している。そこでこのグラフェンを用いて、蓄電固体デバイスの負極での電極反応を理解するための理想的なモデル界面として用いる。面積が精密に定義された単層グラフェン上に、無機固体電解質としてリン酸リチウムオキシナイトライドガラスを成膜して、定量的な電気化学特性評価を行う。また、これまでに得られた知見に基づいて、グラフェン層間あるいはグラフェン/基板界面へのリチウムインターカレーションのメカニズムについて、その詳細を明らかにする。具体的には、グラフェン試料表面において、リチウムがどこからどのように挿入・脱離を起こすのかを、原子間力顕微鏡や顕微ラマン分光測定によって調べる。その上で、グラフェンの層数、結晶粒界、および欠陥が電気化学特性に及ぼす効果の詳細を明らかにする。

代表的な研究業績

  1. J. Bao, W. Norimatsu, H. Iwata, K. Matsuda, T. Ito, M. Kusunoki,
    Phys. Rev. Lett. 117, 205501 (2016). DOI: 10.1103/PhysRevLett.117.205501
  2. J. Bao, O. Yasui, W. Norimatsu, K. Matsuda, M. Kusunoki,
    Appl. Phys. Lett. 109, 081602 (2016). DOI: doi.org/10.1063/1.4961630
  3. Y. Masuda, W. Norimatsu, M. Kusunoki,
    Phys. Rev. B 91, 075421 (2015). DOI: 10.1103/PhysRevB.91.075421

関連ウェブサイト

https://www.material.nagoya-u.ac.jp/norimatsu/

連絡先

norimatsu -at- waseda.jp [-at-=@]

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