site logo

Директно посматрајте електронско кретање литијум-јонских батерија

Ниссан Мотор и Ниссан АРЦ објавили су 13. марта 2014. године да су развили методу анализе која може директно посматрати и квантификовати кретање електрона у позитивном материјалу електроде литијум-јонских батерија током пуњења и пражњења. Користећи ову методу, „омогућава се развој литијум-јонских батерија великог капацитета, чиме се помаже у проширењу асортимана чистих електричних возила (ЕВ)“

Да би се развила литијум-јонска батерија великог капацитета и дугог века трајања, потребно је складиштити што је могуће више литијума у ​​активном материјалу електроде и дизајнирати материјале који могу произвести велику количину електрона. Из тог разлога, веома је важно схватити кретање електрона у батерији, а претходне технике анализе не могу директно посматрати кретање електрона. Због тога је немогуће квантитативно идентификовати који елемент у активном материјалу електроде (манган (Мн), кобалт (Цо), никал (Ни), кисеоник (О) итд.) Може ослободити електроне.

Овог пута развијена метода анализе решила је дугогодишњи проблем-откриће порекла струје током пуњења и пражњења и квантитативно хватање за „првог на свету“ (Ниссан Мотор). Као резултат тога, могуће је прецизно схватити појаве које се дешавају унутар батерије, посебно кретање активног материјала садржаног у позитивном материјалу електроде. Овога пута резултате су заједно развили Ниссан АРЦ, Универзитет у Токију, Универзитет у Киоту и Универзитет у Осаки.

Теслина батерија за складиштење енергије

Такође сам користио „Симулатор Земље“

Аналитичка метода која је овог пута развијена користи и „апсорпциону спектроскопију рендгенских зрака“ користећи „крај апсорпције Л“ и „методу израчунавања по првим принципима“ помоћу суперрачунара „Симулатор земље“. Иако су неки људи раније користили рентгенску апсорпциону спектроскопију за обављање анализе литијум-јонских батерија, употреба „К апсорпционог краја“ је главни ток. Електрони распоређени у слоју К љуске најближе језгру везани су у атому, па електрони не учествују директно у наелектрисању и пражњењу.

Метода анализе овог пута користи Кс апсорпциону спектроскопију користећи апсорпциони крај Л за директно посматрање протока електрона који учествују у реакцији батерије. Осим тога, комбиновањем са методом прорачуна првих принципа помоћу симулатора земље, количина кретања електрона која се само раније могла закључити добијена је са великом тачношћу.

Та технологија ће имати велики утицај на Врсте система за складиштење енергије батерија

Ниссан АРЦ користи ову методу анализе за анализу катодних материјала са вишком литијума. Утврђено је да су (1) у стању високог потенцијала електрони који припадају кисеонику корисни за реакцију пуњења; (2) при пражњењу електрони мангана погодни су за реакцију пражњења.

Дизајн система за складиштење енергије акумулатора