Nissan Motor и Nissan ARC обявиха на 13 март 2014 г., че са разработили метод за анализ, който може директно да наблюдава и количествено определя движението на електрони в материала на положителния електрод на литиево-йонните батерии по време на зареждане и разреждане. Използвайки този метод, „прави възможно развитието на литиево-йонни батерии с голям капацитет, като по този начин спомага за разширяване на гамата от чисто електрически превозни средства (EV)“

За да се разработи литиево-йонна батерия с голям капацитет и дълъг живот, е необходимо да се съхранява възможно най-много литий в активния материал на електрода и да се проектират материали, които могат да произвеждат голямо количество електрони. Поради тази причина е много важно да се схване движението на електроните в батерията, а предишните техники за анализ не могат директно да наблюдават движението на електроните. Следователно е невъзможно количествено да се определи кой елемент от активния материал на електрода (манган (Mn), кобалт (Co), никел (Ni), кислород (О) и др.) Може да освободи електрони.

Разработеният този път метод за анализ разреши дългогодишния проблем-откриването на произхода на тока по време на зареждане и разреждане и количественото му улавяне за „първия в света“ (Nissan Motor). В резултат на това е възможно точно да се разберат явленията, които се случват вътре в батерията, особено движението на активния материал, съдържащ се в материала на положителния електрод. Резултатите този път бяха разработени съвместно от Nissan ARC, Университета в Токио, Университета в Киото и Префектурния университет в Осака.

Батерия за съхранение на енергия Tesla

Използва се и „Симулатор на Земята“

Аналитичният метод, разработен този път, използва както „рентгеновата абсорбционна спектроскопия“, използваща „края на абсорбцията L“, така и „метода за изчисление на първите принципи“, използвайки суперкомпютъра „Симулатор на Земята“. Въпреки че някои хора са използвали рентгенова абсорбционна спектроскопия за извършване на анализ на литиево-йонна батерия преди, използването на „K абсорбционен край“ е основният поток. Електроните, подредени в слоя K обвивка, най -близо до ядрото, са свързани в атома, така че електроните не участват директно в заряда и разряда.

Този път методът на анализ използва X абсорбционна спектроскопия, използваща края на L абсорбцията, за да наблюдава директно потока от електрони, участващи в реакцията на батерията. В допълнение, чрез комбиниране с метода за изчисление на първите принципи, използвайки симулатора на земята, количеството движение на електрони, което можеше да се предположи само преди, беше получено с висока точност.

Тези технологии ще окажат голямо влияние върху типовете системи за съхранение на енергия от батерии

Nissan ARC използва този метод за анализ, за ​​да анализира катодни материали с излишък от литий. Установено е, че (1) в състояние с висок потенциал електроните, принадлежащи на кислорода, са полезни за реакцията на зареждане; (2) при разреждане електроните, принадлежащи на мангана, са полезни за реакцията на разряд.

Проектиране на система за съхранение на енергия от батерията