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摘要：研究小组使用X射线显微镜，成功地观察到了充放电过程中的薄膜型全固态电池内的整体化学状态变化。该成果有助于阐明薄膜型全固态电池系统整体反应和劣化机制，以提高其性能。

关键词：薄膜型全固态电池、化学反应、整体反应、可视化、劣化机制

研究小组使用X射线显微镜，成功地观察到了充放电过程中的薄膜型全固态电池内的整体化学状态变化。该成果有助于阐明薄膜型全固态电池系统整体反应和劣化机制，以提高其性能。

全固态电池无需担心液漏引发起火，在高温和高压下等环境下也能安全使用，作为新一代的二次电池备受关注。但是，还存在着巨大的界面电阻、反复使用时产生的龟裂等面向实用化的课题，对于电池内的反应和劣化机制的观察还在进行中。

此前虽然使用电子显微镜进行了局部观察，但观察电池整体的方法尚未确立。

为此，研究小组使用大型辐射设施SPring-8的全视野成像型透射X射线显微镜（TXM），进行X射线吸收精细结构（XAFS）测定，测定的空间分辨率和视野尺寸与薄膜型全固态电池的截面尺寸相适应。在注意不破坏电池功能的同时，将薄膜电池加工成18 ~ 20μm宽度，在此基础上进行观测，首次成功观察到了正极、负极截面内的化学状态及其分布变化。

在充电过程中，正极钴酸锂（LiCoO₂）层中的锂离子朝着固态电解质一侧脱离，Co随之氧化。CoK端XAFS光谱的峰值向高能量方向移动。在负极的三钼酸二铁(Fe₂(MoO₄)₃)层中，锂离子插入后变成Li₂Fe₂(MoO₄)₃的相。

研究小组通过对电池整体进行详细且综合的观察，进一步阐明了充放电过程的化学状态变化和劣化，有望提高电池性能。

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成功实现薄膜型全固态电池内整体化学反应的可视化