નિસાન મોટર અને નિસાન એઆરસીએ 13 માર્ચ, 2014 ના રોજ જાહેરાત કરી હતી કે તેઓએ એક વિશ્લેષણ પદ્ધતિ વિકસાવી છે જે ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જ દરમિયાન લિથિયમ-આયન બેટરીની હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીમાં ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલનું સીધું નિરીક્ષણ કરી શકે છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, “ઉચ્ચ ક્ષમતાની લિથિયમ-આયન બેટરીનો વિકાસ શક્ય બનાવે છે, જેનાથી શુદ્ધ ઇલેક્ટ્રિક વાહનો (EV) ની શ્રેણી વધારવામાં મદદ મળે છે”

Capacityંચી ક્ષમતા અને લાંબા આયુ સાથે લિથિયમ-આયન બેટરી વિકસાવવા માટે, ઇલેક્ટ્રોડ સક્રિય સામગ્રીમાં શક્ય તેટલું લિથિયમ સંગ્રહિત કરવું જરૂરી છે, અને મોટી સંખ્યામાં ઇલેક્ટ્રોન પેદા કરી શકે તેવી ડિઝાઇન સામગ્રી. આ કારણોસર, બેટરીમાં ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલને સમજવી ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે, અને અગાઉની વિશ્લેષણ તકનીકો ઇલેક્ટ્રોનની હિલચાલને સીધી અવલોકન કરી શકતી નથી. તેથી, ઇલેક્ટ્રોડ સક્રિય પદાર્થ (મેંગેનીઝ (Mn), કોબાલ્ટ (Co), નિકલ (Ni), ઓક્સિજન (O), વગેરે) માં કયું તત્વ ઇલેક્ટ્રોનને મુક્ત કરી શકે છે તે જથ્થાત્મક રીતે ઓળખવું અશક્ય છે.

આ વખતે વિકસિત વિશ્લેષણ પદ્ધતિએ લાંબા સમયથી ચાલતી સમસ્યાને હલ કરી છે-ચાર્જિંગ અને ડિસ્ચાર્જ દરમિયાન વર્તમાનના મૂળની શોધ અને “વિશ્વની પ્રથમ” (નિસાન મોટર) માટે જથ્થાત્મક રીતે તેને પકડી. પરિણામે, બેટરીની અંદર બનતી ઘટનાઓને ચોક્કસપણે પકડી શકાય છે, ખાસ કરીને હકારાત્મક ઇલેક્ટ્રોડ સામગ્રીમાં સમાયેલ સક્રિય સામગ્રીની હિલચાલ. આ વખતે પરિણામો નિસાન એઆરસી, ટોક્યો યુનિવર્સિટી, ક્યોટો યુનિવર્સિટી અને ઓસાકા પ્રિફેક્ચરલ યુનિવર્સિટી દ્વારા સંયુક્ત રીતે વિકસાવવામાં આવ્યા હતા.

ટેસ્લા એનર્જી સ્ટોરેજ બેટરી

“અર્થ સિમ્યુલેટર” નો પણ ઉપયોગ કર્યો

આ વખતે વિકસિત વિશ્લેષણાત્મક પદ્ધતિ સુપર કમ્પ્યુટર “અર્થ સિમ્યુલેટર” નો ઉપયોગ કરીને “એલ શોષણ અંત” અને “પ્રથમ સિદ્ધાંતોની ગણતરી પદ્ધતિ” નો ઉપયોગ કરીને “એક્સ-રે શોષણ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપી” બંનેનો ઉપયોગ કરે છે. જોકે કેટલાક લોકોએ અગાઉ લિથિયમ-આયન બેટરી વિશ્લેષણ કરવા માટે એક્સ-રે શોષણ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ કર્યો છે, “K શોષણ અંત” નો ઉપયોગ મુખ્ય પ્રવાહ છે. ન્યુક્લિયસની નજીકના K શેલ સ્તરમાં ગોઠવાયેલા ઇલેક્ટ્રોન અણુમાં બંધાયેલા છે, તેથી ઇલેક્ટ્રોન ચાર્જ અને સ્રાવમાં સીધા ભાગ લેતા નથી.

વિશ્લેષણ પદ્ધતિ આ વખતે એલ શોષણ અંતનો ઉપયોગ કરીને એક્સ શોષણ સ્પેક્ટ્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ કરે છે જે બેટરી પ્રતિક્રિયામાં ભાગ લેતા ઇલેક્ટ્રોનના પ્રવાહનું સીધું નિરીક્ષણ કરે છે. આ ઉપરાંત, પૃથ્વી સિમ્યુલેટરનો ઉપયોગ કરીને પ્રથમ-સિદ્ધાંતોની ગણતરી પદ્ધતિ સાથે સંયોજન કરીને, ઇલેક્ટ્રોન ચળવળની માત્રા જે પહેલા જ અનુમાનિત કરી શકાય છે તે ઉચ્ચ ચોકસાઈ સાથે મેળવી શકાય છે.

તે ટેકનોલોજી બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ્સના પ્રકારો માટે મોટી અસર કરશે

નિસાન ARC લિથિયમ-અધિક કેથોડ સામગ્રીનું વિશ્લેષણ કરવા માટે આ વિશ્લેષણ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે. તે જાણવા મળ્યું હતું કે (1) ઉચ્ચ સંભવિત સ્થિતિમાં, ઓક્સિજન સાથે જોડાયેલા ઇલેક્ટ્રોન ચાર્જિંગ પ્રતિક્રિયા માટે ફાયદાકારક છે; (2) વિસર્જન કરતી વખતે, મેંગેનીઝના ઇલેક્ટ્રોન વિસર્જન પ્રતિક્રિયા માટે ફાયદાકારક છે.

બેટરી એનર્જી સ્ટોરેજ સિસ્ટમ ડિઝાઇન