Nissan Motor i Nissan ARC objavili su 13. ožujka 2014. godine da su razvili metodu analize koja može izravno promatrati i kvantificirati kretanje elektrona u materijalu pozitivnih elektroda litij-ionskih baterija tijekom punjenja i pražnjenja. Korištenjem ove metode, „omogućuje se razvoj litij-ionskih baterija velikog kapaciteta, čime se pomaže proširiti raspon čisto električnih vozila (EV)“

Za razvoj litij-ionske baterije velikog kapaciteta i dugog vijeka trajanja potrebno je skladištiti što je moguće više litija u aktivnom materijalu elektrode i dizajnerskim materijalima koji mogu proizvesti veliku količinu elektrona. Iz tog razloga, vrlo je važno shvatiti kretanje elektrona u bateriji, a prethodne tehnike analize ne mogu izravno promatrati kretanje elektrona. Stoga je nemoguće kvantitativno identificirati koji element u aktivnom materijalu elektrode (mangan (Mn), kobalt (Co), nikal (Ni), kisik (O) itd.) Može osloboditi elektrone.

Metoda analize koja je ovog puta razvijena riješila je dugogodišnji problem-otkriće podrijetla struje tijekom punjenja i pražnjenja te kvantitativno hvatanje za “prvog na svijetu” (Nissan Motor). Kao rezultat toga, moguće je točno shvatiti pojave koje se događaju unutar baterije, osobito kretanje aktivnog materijala sadržanog u materijalu pozitivne elektrode. Ovoga puta rezultate su zajedno razvili Nissan ARC, Sveučilište u Tokiju, Sveučilište u Kyotu i Sveučilište u Osaki.

Teslina baterija za skladištenje energije

Također se koristio “Simulator Zemlje”

Analitička metoda koja je ovog puta razvijena koristi i “apsorpcijsku spektroskopiju rendgenskih zraka” pomoću “apsorpcijskog kraja L” i “metodu proračuna prvih principa” pomoću superračunala “Simulator zemlje”. Iako su neki ljudi već koristili rentgensku apsorpcijsku spektroskopiju za obavljanje analize litij-ionskih baterija, upotreba “K apsorpcijskog kraja” glavna je struja. Elektroni raspoređeni u sloju K ljuske najbliže jezgri vezani su u atomu, pa elektroni ne sudjeluju izravno u naboju i pražnjenju.

Metoda analize ovaj put koristi X apsorpcijsku spektroskopiju pomoću L apsorpcijskog kraja za izravno promatranje protoka elektrona koji sudjeluju u reakciji baterije. Osim toga, kombiniranjem s metodom proračuna prvih principa pomoću simulatora zemlje, količina kretanja elektrona koja se prije mogla samo zaključiti dobivena je s velikom točnošću.

Ta će tehnologija imati veliki utjecaj na Vrste sustava za skladištenje energije akumulatora

Nissan ARC koristi ovu metodu analize za analizu katodnih materijala s viškom litija. Utvrđeno je da (1) u stanju visokog potencijala elektroni koji pripadaju kisiku pogoduju reakciji punjenja; (2) pri pražnjenju elektroni mangana pogodni su za reakciju pražnjenja.

Dizajn sustava za skladištenje energije akumulatora