中國儲能網(wǎng)訊：近日，日產(chǎn)汽車公司及其全資子公司-日產(chǎn)分析與研究中心宣布，已率先研發(fā)出全球首項電池分析技術。通過該技術，日產(chǎn)研發(fā)人員可對鋰離子電池的陰極材料在充電放電過程中的電子活動進行直接觀察，從而進一步研究和設計電池材料，以期研發(fā)出容量更高、壽命更長的電池，提高零排放電動車的續(xù)航能力，加強電動車的耐用性。
近年來，如何提高純電動車的電池容量已成為科學界的重要課題。要研發(fā)高容量、長壽命的鋰離子電池，需要在電極的反應材料中盡量多地儲存鋰，這樣反應材料才能產(chǎn)生盡可能多的電子，而要研發(fā)這種材料，精確觀察電池內部的電子活動是至關重要的。日產(chǎn)分析與研究中心與東京大學、京都大學以及大阪府立大學的聯(lián)合研究成果恰恰解決了這一難題。新研發(fā)的電池分析技術能夠精確地描述在充電及放電過程中，電子是如何從鋰離子電池陰極材料的特定元素中被釋放出來的，有助于幫助科學家了解充電放電過程中電子的來源，這為未來研究性能更好、壽命更長的電極材料提供了空間。
日產(chǎn)此次新研發(fā)的電池分析技術結合了X射線吸收光譜*1中的L吸收限*2和日本超級計算機-地球模擬器*3提供的第一性原理計算法*4。X射線吸收光譜曾用于分析電池內部的電子活動，但大部分分析僅限于通過應用K吸收限觀察到原子中受抑制的電子（即由于接近原子核而不參與充電放電的電子），無法觀察電解反應中實際參與的電子。此番，日產(chǎn)科研人員通過不懈努力，終于實現(xiàn)了利用L吸收限的X射線吸收光譜觀察到直接參與電解反應的電子，再結合觀察結果和地球模擬器提供的第一性原理計算法，精確分析電子運動的數(shù)量。
目前，日產(chǎn)分析與研究中心已經(jīng)將新分析技術應用于研發(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)高級副總裁兼日產(chǎn)分析與研究中心總裁高尾麻美表示：“這項分析技術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)又邁進了重要一步，純電動車滿電狀態(tài)下的行駛里程將大幅提升。”作為汽車零排放領域的領軍者，日產(chǎn)汽車始終致力于電動車的不斷創(chuàng)新發(fā)展。自全球首款量產(chǎn)純電動車-日產(chǎn)聆風發(fā)售至今，在電動汽車市場的份額已達45%，成為全球最暢銷的電動車產(chǎn)品。而日產(chǎn)汽車的第二款純電動車型e-NV200輕型商用車也即將在歐洲與日本市場銷售。在電動車市場的成功背后，是日產(chǎn)汽車對于先進技術的不懈追求。相信新電池分析技術的成功研發(fā)，將助力日產(chǎn)進一步推動純電動車的發(fā)展，為消費者帶來更優(yōu)質的純電動產(chǎn)品。
注釋：
*1.X放射吸收光譜：通過照射不同強度的X射線，測量原子束縛電子的X射線吸收能量（吸收限）范圍，分析原子內部結構和電子狀態(tài)的方法。
*2.吸收限：指物質對X射線的吸收量隨輻射頻率的增大而改變，當輻射頻率增加至某一限度時吸收量會驟然增大，這個限度稱作吸收限。吸收限的大小與原子中電子的能級有關，可分為K吸收限和L吸收限。
*3.地球模擬器：由日本宇宙開發(fā)事業(yè)團、日本原子能研究所以及海洋科學技術中心共同開發(fā)的矢量型超級計算機，通過在計算機內設置“虛擬地球”，以預測及解析整個地球的大氣循環(huán)、地殼變動、地震發(fā)生等大規(guī)模計算為目的而開發(fā)。
*4.第一性原理計算法：不使用實驗值的情況下計算電子狀態(tài)的方法。
