निसान मोटर आणि निसान एआरसी ने 13 मार्च 2014 रोजी जाहीर केले की त्यांनी एक विश्लेषण पद्धत विकसित केली आहे जी चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग दरम्यान लिथियम-आयन बॅटरीच्या सकारात्मक इलेक्ट्रोड सामग्रीमध्ये इलेक्ट्रॉनच्या हालचालीचे थेट निरीक्षण आणि परिमाण करू शकते. या पद्धतीचा वापर करून, “उच्च क्षमतेच्या लिथियम-आयन बॅटरीचा विकास शक्य करते, ज्यामुळे शुद्ध इलेक्ट्रिक वाहनांची श्रेणी वाढविण्यात मदत होते (EV)”

उच्च क्षमता आणि दीर्घ आयुष्यासह लिथियम-आयन बॅटरी विकसित करण्यासाठी, इलेक्ट्रोड सक्रिय सामग्रीमध्ये शक्य तितके लिथियम साठवणे आणि मोठ्या प्रमाणात इलेक्ट्रॉन तयार करू शकणारे डिझाइन साहित्य आवश्यक आहे. या कारणास्तव, बॅटरीमध्ये इलेक्ट्रॉनच्या हालचालीचे आकलन करणे फार महत्वाचे आहे आणि मागील विश्लेषण तंत्रे थेट इलेक्ट्रॉनच्या हालचालीचे निरीक्षण करू शकत नाहीत. म्हणूनच, इलेक्ट्रोड सक्रिय पदार्थ (मॅंगनीज (Mn), कोबाल्ट (Co), निकेल (Ni), ऑक्सिजन (O) इत्यादी) मध्ये कोणते घटक इलेक्ट्रॉन सोडू शकतात हे परिमाणवाचकपणे ओळखणे अशक्य आहे.

या वेळी विकसित केलेल्या विश्लेषण पद्धतीने दीर्घकालीन समस्येचे निराकरण केले आहे-चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग दरम्यान करंटच्या उत्पत्तीचा शोध आणि “जगातील प्रथम” (निसान मोटर) साठी परिमाणवाचकपणे पकडणे. परिणामी, बॅटरीच्या आत घडणाऱ्या घटना अचूकपणे आकलन करणे शक्य आहे, विशेषत: पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोड मटेरियलमध्ये असलेल्या सक्रिय सामग्रीची हालचाल. यावेळी निकाल निसान एआरसी, टोकियो विद्यापीठ, क्योटो विद्यापीठ आणि ओसाका प्रीफेक्चरल विद्यापीठ यांनी संयुक्तपणे विकसित केले.

टेस्ला एनर्जी स्टोरेज बॅटरी

“अर्थ सिम्युलेटर” देखील वापरला

या वेळी विकसित केलेली विश्लेषणात्मक पद्धत “एल शोषण समाप्ती” वापरून “एक्स-रे अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी” आणि “पृथ्वी सिम्युलेटर” या सुपर कॉम्प्यूटरचा वापर करून “प्रथम सिद्धांत गणना पद्धत” दोन्ही वापरते. जरी काही लोकांनी यापूर्वी लिथियम-आयन बॅटरी विश्लेषण करण्यासाठी एक्स-रे अवशोषण स्पेक्ट्रोस्कोपीचा वापर केला असला तरी, “के शोषण समाप्ती” चा वापर मुख्य प्रवाहात आहे. न्यूक्लियसच्या सर्वात जवळच्या के शेल लेयरमध्ये मांडलेले इलेक्ट्रॉन अणूमध्ये बांधलेले असतात, त्यामुळे इलेक्ट्रॉन थेट चार्ज आणि डिस्चार्जमध्ये भाग घेत नाहीत.

बॅटरीच्या प्रतिक्रियेत सहभागी होणाऱ्या इलेक्ट्रॉनच्या प्रवाहाचे थेट निरीक्षण करण्यासाठी या वेळी विश्लेषण पद्धत एल शोषण समाप्तीचा वापर करून एक्स शोषण स्पेक्ट्रोस्कोपी वापरते. याव्यतिरिक्त, पृथ्वीच्या सिम्युलेटरचा वापर करून प्रथम-सिद्धांत गणना पद्धतीसह एकत्रित करून, इलेक्ट्रॉनच्या हालचालीचे प्रमाण ज्याचा केवळ आधी अचूक अंदाज लावला जाऊ शकतो.

बॅटरी एनर्जी स्टोरेज सिस्टमच्या प्रकारांवर हे तंत्रज्ञान खूप प्रभाव पाडेल

लिथियम-जादा कॅथोड सामग्रीचे विश्लेषण करण्यासाठी निसान एआरसी ही विश्लेषण पद्धत वापरते. असे आढळून आले की (1) उच्च-संभाव्य अवस्थेत, ऑक्सिजनशी संबंधित इलेक्ट्रॉन चार्जिंग प्रतिक्रियासाठी फायदेशीर आहेत; (2) डिस्चार्ज करताना, मॅंगनीजचे इलेक्ट्रॉन डिस्चार्ज रि toक्शनसाठी फायदेशीर असतात.

बॅटरी एनर्जी स्टोरेज सिस्टम डिझाइन