研究人员开发了一种高速方法（比传统方法快约100倍）用于测量界面X射线衍射图，并实现了电化学反应过程中电极表面原子运动的监测。

传统（左）和改进的（右）表面X射线衍射测量

燃料电池和二次电池被视为实现可持续社会的关键能源装置。在电池中，电能是通过电极表面的电化学反应产生的。了解反应机制对于大幅提高能量转换效率至关重要。需要一种能够在反应过程中实时观察电极表面原子运动的技术。

与日本科学技术振兴机构、国家材料科学研究所、东京学艺大学和高能加速器研究组织合作，研究人员开发了一种通过使用同步加速器辐射 X 射线产生的多波长 X 射线和像光学棱镜一样工作的弯曲晶体来一次性测量 X 射线衍射剖面的方法。利用这种方法，他开发了一种可以在不到一秒的时间内实时观察界面结构的技术，比传统技术快约100倍。他将该技术应用于甲醇的电解，发现在去除吸附在电极表面的反应中间体的同时，反应活性显着增加。

研究人员将观察燃料电池电极的降解过程和二次电池界面的反应过程，研究这些反应的机理，并将获得的知识提供给参与新器件和材料开发的人员。