摘 要：日本理化学研究所主导的研究小组成功地捕捉到了工作（充电）过程中的全固态电池中锂离子的运动，有望加速全固态电池的研发。全固态电池有望成为下一代锂离子电池。此次，研究小组采用高浓度锂-6(6Li)正极制备全固态电池样品，通过用热中子辐照样品，并对6Li(n,α)3H热中子诱导核反应发射的粒子能量进行时间分辨分析，成功地捕捉到了全固态电池中锂离子的运动。此外，通过对锂离子运动的分析，明确了固体电解质中锂离子的运动机理和运动区域。这些结果表明，全固态电池的开发已经进入了一个可以了解锂离子在充放电过程中的运动的阶段。
关键字：全固态电池、锂离子运动、固体电解质、时间分辨分析、充放电过程
現代の私たちの生活を支えるリチウムイオン電池は、正極と負極の間に配置された電解質中をリチウムイオンが移動することで充放電される蓄（二次）電池です。この電解質を固体にし、構成する全てが固体で作られるリチウムイオン電池を「全固体電池」と呼びます。全固体電池には、エネルギー密度の向上、充電時間の短縮、安全性の向上といった種々の技術的メリットがあります。これらのメリットを十分に引き出すには、充放電中の電池内でリチウムイオンがどのように移動・分布して機能しているかの知見を得る必要があります。
支撑人们现代生活的锂电池是一种蓄（二次）电池，它通过锂离子在正极与负极之间的电解质中移动进行充放电。将电解质制成固态且所有组件均为固态的锂电池被称为“全固态电池”。全固态电池（相比液态电解质电池）具有能量密度更高、充电时间更短、安全性更高等多种技术优势。为了充分利用这些优势，有必要了解锂离子在充放电过程中如何在电池内移动、分布和发挥作用。
しかし、リチウムは全固体デバイスの動作中に定量的に分析する方法が限られており、これまでリチウムイオンの移動をリアルタイムで捉えることはできていませんでした。
但是，在全固态器件的运行过程中，对锂进行定量分析的方法有限，迄今为止还无法实时捕捉到锂离子的运动。
研究グループは、リチウム-6（6Li）の濃度が95.4%に濃縮されたコバルト酸リチウム（6LiCoO2）を正極として、固体電解質がリン酸リチウム（nLi3PO4）、負極がタンタル（Ta）の構造をした薄膜全固体電池を作製しました。各層の厚さは、6LiCoO2が500ナノメートル（nm、1nmは10億分の1メートル）、nLi3PO4