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【2025.7.16.GIR公開セミナー報告】Dr. Pierre-Louis Taberna “Electrochemical Characterization Techniques for High-Performance Energy Storage Devices”

イベント報告

2025.7.29

◆講演者：Dr. Pierre-Louis Taberna (フランス、フランス国立科学研究センター、主任研究員)
◆講演タイトル：“Electrochemical Characterization Techniques for High-Performance Energy Storage Devices”
◆日時：2025年7月16日(水)（14：30～16：00）
◆会場：東京農工大学  小金井キャンパス 工学部講義棟 3階 L0032講義室
◆言語：英語
◆開催担当者：グローバルイノベーション研究院　松村圭祐　特任助教　(グローバルイノベーション研究院 エネルギー分野　岩間チーム）
◆開催案内
◆参加人数：22人

講演概要

今回、Pierre-Louis Taberna 先生をお迎えし、GIR公開セミナーを開催した。Taberna 先生は、フランス・トゥールーズ大学と連結した国際研究機関CNRSに所属し、CIRIMAT内のMaterials for Energyグループにおいて、エネルギー貯蔵材料のための実験手法開発および研究指導を行う主任研究員である。
本講演（”Electrochemical Characterization Techniques for High-Performance Energy Storage Devices”）では、蓄電デバイスの高性能化に向けて必要となる電気化学的評価手法、とくに反応中の構造・界面変化を捉える先端的なオペランド計測技術について、多様な実験例を交えて解説がなされた。評価手法は、Post-mortem、Ex-situ、In-situ、Operandoの4つに大別され、なかでもIn-situおよびOperandoは非破壊かつリアルタイムな解析が可能であり、実用材料の研究において不可欠なアプローチであることが強調された。
講演では、e-QCM（電気化学水晶振動子）、e-Resistance（電極内部抵抗測定）、e-Dilatometry（体積変化測定）の三つが紹介された。特にe-QCMは、共振周波数の変化から電極の質量変化を導出するものであり、散逸損失（dissipation）も含めたより高精度な解析が可能となる。サイクリックボルタモグラム上では差異がほとんど見られないにもかかわらず、QCM応答には明確な違いが現れ、電極が吸着するイオン種を高感度で識別できることが示された。また、QCMにおけるPZC（Peak Zero Crossing）が、アニオン支配からカチオン支配への遷移点として有用であることも指摘された。さらに、LFP電極では充放電に伴う構造変化が電子伝導性に影響を及ぼし、それが内部抵抗の変化として現れることが示された。
質疑応答では、QCMの実験状の注意点・テクニックについての実践的なアドバイスが議論された。また、新しい解析手法の活用方法について活発にアイデアが交換された。
本セミナーを通じて、電極界面や構造の動的変化を精密に捉えるOperando計測の意義とその応用の広がりが示され、次世代蓄電デバイス設計に向けた定量的・機構的理解の深化が期待されることが確認された。今後、ますます高度化する材料化学のメカニズム解明が必要になるため、こうした高度な解析技術のさらなる発展が求められる。