日本精密陶瓷中心(Japan Fine Ceramics Center；JFCC)與名古屋大學於日前發表，成功地完成了世界首度對於在金屬電極與鋰離子傳導性固體電解質的分界面形成之離子空間電荷層的觀察。JFCC利用獨家改良的高精度高解析電子射線全像攝影技術與位置解析電子能源損失分光技術，結合共同開發的電子顯微鏡用試樣製作技術(Nano-Shield技術)，進而實現了觀察研究。透過此項直接且定量的觀察，將可望有助於推動更進一步的電池研究開發。
研究團隊在LASGTP固體電解質薄片(厚度50μm)的兩面以銅進行濺鍍沉積成膜(厚度250nm)之後，利用聚焦離子束(FIB)裝置予以薄片化，製作出斷面觀察用試驗樣片。接著將薄片化的試樣整體以非晶質鋁(絕緣體)進行塗佈20nm，之後在上面再以非晶質碳(導體)塗佈10nm。由於藉此可以封閉試樣內部的電場，故可99%抑制試樣的帶電或電場外漏的影響。
JFCC利用獨家的TEM觀察技術對試樣進行了觀察，並成功地在金屬電極(銅)與鋰離子傳導性固體電解質之間分界面形成的離子空間電荷層，對當中電位分佈與鋰離子濃度的形貌予以奈米等級的可視化。
另一方面，新開發的觀察技術亦可應用於傳導鈉離子、氟離子、氫離子、氧離子的固體電解質，因此將可大幅促進固體氧化物燃料電池，或是各種含氧感測器等高性能固體離子性裝置的研究開發。