リチウムイオン二次電池の電極構造を電子顕微鏡で撮影すると、粒子状の物質（電極活物質）が充填されている様子が観察されます。この電極構造は多孔体電極構造と呼ばれ、その活物質粒子の充填率、粒子径、表面積、接触状態が、電池の性能を大きく左右することが知られています。これらの情報は、製造した電池の性能評価に使用でき、また、電池の性能シミュレーションを実行する際にも有用です。

下の左図は、リチウムイオン二次電池の電極を集束イオンビーム（FIB）によって削りだした断面の電子顕微鏡撮影画像で、この画像に対し粒子認識技術を適用し、活物質断面の輪郭抽出を試みた結果、自動的に捉えることに成功しました（右図）。この技術を電子顕微鏡の積層画像に適用することで、電極の内部構造を３次元的に自動で再構成することが可能となり、前述の多孔体構造情報を定量的に、再現性高く取得することが可能となります。

※画像提供：九州大学 井上元 准教授

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