日產(chǎn)電池分析技術(shù)揭秘：電池能量密度提升150%

在年初日產(chǎn)對(duì)外宣布，正在開(kāi)發(fā)一項(xiàng)新的電池分析技術(shù)，利用該技術(shù)可直接觀察鋰離子電池充放電時(shí)正極材料中的電子運(yùn)動(dòng)。從而進(jìn)一步研究和設(shè)計(jì)電池材料，研發(fā)出容量更高、壽命更長(zhǎng)的電池。

據(jù)悉這能將現(xiàn)款電動(dòng)車(chē)的續(xù)航能力最高提升100%。而即將迎來(lái)?yè)Q代的日產(chǎn)聆風(fēng)(LEAF)其續(xù)航里程將突破300km，相比現(xiàn)款約150km的續(xù)航里程提升了一倍左右。雖然官方并未具體透露相關(guān)變化，但或許會(huì)跟這項(xiàng)分析技術(shù)有關(guān)。

如何提高純電動(dòng)車(chē)的續(xù)航里程，成為困擾汽車(chē)圈乃至科技界中的首要難題。而解決這難題的關(guān)鍵便是電池技術(shù)。

在這漫長(zhǎng)的發(fā)展長(zhǎng)河中，電池經(jīng)歷了從鉛蓄電池到太陽(yáng)能電池以及鋰離子電池等過(guò)程。其中鋰離子電池由于工作電壓高、體積小、質(zhì)量輕、能量高、循環(huán)壽命長(zhǎng)等特性被廣泛應(yīng)用在汽車(chē)、筆記本、手機(jī)等行業(yè)，成為了電池圈中最炙手可熱的“大明星”。

全球首項(xiàng)電池分析技術(shù)，可觀察電子活動(dòng)基于現(xiàn)在最炙手可熱的鋰離子電池，日產(chǎn)分析與研究中心聯(lián)合東京大學(xué)、京都大學(xué)以及大阪府立大學(xué)成功研發(fā)出了一種可直接觀察電子活動(dòng)狀態(tài)的電池分析技術(shù)！

通過(guò)最直觀的精確觀察電池內(nèi)部的電子活動(dòng)，從而進(jìn)一步研究和設(shè)計(jì)電池材料，為未來(lái)研究性能更好、壽命更長(zhǎng)的電極材料提供了空間。這項(xiàng)發(fā)明也填補(bǔ)了電池分析技術(shù)領(lǐng)域上的空白。

日本超級(jí)計(jì)算機(jī)——地球模擬器

這項(xiàng)新的電池分析技術(shù)運(yùn)用了L吸收限(注1)的X放射吸收光譜(注2)，可以直接觀察參與電池反應(yīng)的電子流動(dòng)。并且，通過(guò)與日本超級(jí)計(jì)算機(jī)，地球模擬器(注3)的第一原理計(jì)算法(注4)相結(jié)合，以高精度獲得了以前只能間接推斷的電子移動(dòng)量。

注1.吸收限：指物質(zhì)對(duì)X射線的吸收量隨輻射頻率的增大而改變，當(dāng)輻射頻率增加至某一限度時(shí)吸收量會(huì)驟然增大，這個(gè)限度稱(chēng)作吸收限。吸收限的大小與原子中電子的能級(jí)有關(guān)，可分為K吸收限和L吸收限。

注2.X放射吸收光譜：通過(guò)照射不同強(qiáng)度的X射線，測(cè)量原子束縛電子的X射線吸收能量(吸收限)范圍，分析原子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和電子狀態(tài)的方法。

注3.地球模擬器：由日本宇宙開(kāi)發(fā)事業(yè)團(tuán)、日本原子能研究所以及海洋科學(xué)技術(shù)中心共同開(kāi)發(fā)的矢量型超級(jí)計(jì)算機(jī)，通過(guò)在計(jì)算機(jī)內(nèi)設(shè)置“虛擬地球”，以預(yù)測(cè)及解析整個(gè)地球的大氣循環(huán)、地殼變動(dòng)、地震發(fā)生等大規(guī)模計(jì)算為目的而開(kāi)發(fā)。

注4.第一性原理計(jì)算法：不使用實(shí)驗(yàn)值的情況下計(jì)算電子狀態(tài)的方法。

電池能量密度提升150%，續(xù)航可提高一倍

目前，日產(chǎn)分析與研究中心已經(jīng)將新分析技術(shù)應(yīng)用于研發(fā)富含鋰離子的電極材料，這種材料有望將電池的能量密度提升150%。

日產(chǎn)高級(jí)副總裁兼日產(chǎn)分析與研究中心總裁高尾麻美表示：“這項(xiàng)分析技術(shù)的誕生意味著我們朝著高容量的下一代鋰離子電池研發(fā)又邁進(jìn)了重要一步，純電動(dòng)車(chē)滿電狀態(tài)下的行駛里程將大幅提升。”

日產(chǎn)新電池分析技術(shù)未來(lái)將應(yīng)用車(chē)型猜想

作為日產(chǎn)電動(dòng)車(chē)的代表，任何一項(xiàng)新的電動(dòng)車(chē)技術(shù)勢(shì)必會(huì)應(yīng)用在日產(chǎn)聆風(fēng)之上，此項(xiàng)技術(shù)自然也不會(huì)例外。而日產(chǎn)旗下的豪華品牌英菲尼迪曾在國(guó)際車(chē)展上宣布，將會(huì)在2017年推出一款電動(dòng)三廂轎車(chē)(Q30)。

該車(chē)預(yù)計(jì)也將采用日產(chǎn)的新電池分析技術(shù)，同時(shí)還可能配備無(wú)線充電技術(shù)。此外，在國(guó)內(nèi)方面，基于聆風(fēng)打造而來(lái)的換標(biāo)啟辰晨風(fēng)也有可能是這項(xiàng)技術(shù)的受益者。