Nissan Motor ва Nissan ARC рӯзи 13 марти соли 2014 эълон карданд, ки онҳо усули таҳлилеро таҳия кардаанд, ки метавонад ҳаракати электронҳоро дар маводи мусбати электроди батареяҳои литий-ион ҳангоми пур кардан ва холӣ кардан мустақиман мушоҳида ва миқдор кунад. Бо истифода аз ин усул, “тавлиди батареяҳои пуриқтидори литий-иониро имконпазир месозад ва ба ин васила барои васеъ кардани доираи мошинҳои электрикии холис (EV) кумак мекунад”

Барои сохтани батареяи литий-ион бо иқтидори баланд ва умри дароз, дар литий то ҳадди имкон миқдори зиёди маводи фаъол ва маводи тарроҳиро нигоҳ доштан лозим аст, ки миқдори зиёди электронҳоро тавлид кунанд. Аз ин сабаб, фаҳмидани ҳаракати электронҳо дар батарея хеле муҳим аст ва усулҳои қаблии таҳлил наметавонанд ҳаракати электронҳоро мустақиман мушоҳида кунанд. Аз ин рӯ, муайян кардани миқдор имконнопазир аст, ки кадом элемент дар маводи электрод (марганец (Mn), кобалт (Co), никел (Ni), оксиген (O) ва ғайра) метавонад электронҳоро ҷудо кунад.

Усули таҳлиле, ки ин дафъа таҳия шудааст, мушкилоти деринаро ҳал кард-кашфи пайдоиши ҷараёнро ҳангоми пур кардан ва холӣ кардан ва миқдоран дарк кардани он барои “аввалин ҷаҳон” (Nissan Motor). Дар натиҷа, зуҳуроти дар дохили батарея рухдодашударо дуруст дарк кардан мумкин аст, хусусан ҳаракати маводи фаъол, ки дар маводи мусбати электрод мавҷуд аст. Натиҷаҳои ин дафъа аз ҷониби Nissan ARC, Донишгоҳи Токио, Донишгоҳи Киото ва Донишгоҳи префектурии Осака таҳия карда шуданд.

Батареяи нигаҳдории энергия Tesla

Инчунин “Simulator Earth” истифода мешавад

Усули таҳлилии ин дафъа таҳияшуда ҳам “спектроскопияи абсорбсияи рентгенӣ” -ро бо истифода аз “охири абсорбсияи L” ва ҳам “усули ҳисобкунии принсипҳои аввал” -ро бо суперкомпютери “Симуляторҳои Замин” истифода мебарад. Гарчанде ки баъзе одамон қаблан спектроскопияи абсорбсияи рентгениро барои гузаронидани таҳлили батареяҳои литий-ион истифода мебурданд, истифодаи “охири абсорбсияи К” ҷараёни асосӣ аст. Электронҳое, ки дар қабати K қабати ба ядро ​​наздиктарин ҷойгир шудаанд, дар атом пайвастанд, аз ин рӯ электронҳо бевосита дар заряд ва разряд иштирок намекунанд.

Усули таҳлил ин дафъа спектроскопияи абсорбсияи X -ро бо истифода аз охири абсорбсияи L мустақиман ҷараёни электронҳои дар реаксияи батарея иштироккунандаро истифода мебарад. Илова бар ин, бо ҳамбастагӣ бо усули ҳисобкунии принсипҳои аввал бо истифода аз симуляторҳои замин, миқдори ҳаракати электрониро, ки қаблан метавон хулоса кард, бо дақиқии баланд ба даст оварда шуд.

Ин технология ба намудҳои системаҳои нигаҳдории энергияи батарея таъсири калон мерасонад

Nissan ARC ин усули таҳлилро барои таҳлили маводи катод аз литий барзиёд истифода мебарад. Маълум шуд, ки (1) дар ҳолати потенсиали баланд электронҳои ба оксиген тааллуқдошта барои реаксияи заряднок фоидаоваранд; (2) ҳангоми холӣ кардан, электронҳои ба марганец тааллуқдошта барои реаксияи разряд фоидаоваранд.

Тарҳрезии системаи нигаҳдории энергия