日產(chǎn)電池分析技術揭秘：電池能量密度提升150%

在年初日產(chǎn)對外宣布，正在開發(fā)一項新的電池分析技術，利用該技術可直接觀察鋰離子電池充放電時正極材料中的電子運動。從而進一步研究和設計電池材料，研發(fā)出容量更高、壽命更長的電池。

據(jù)悉這能將現(xiàn)款電動車的續(xù)航能力最高提升100%。而即將迎來換代的日產(chǎn)聆風(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變化，但或許會跟這項分析技術有關。

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

在這漫長的發(fā)展長河中，電池經(jīng)歷了從鉛蓄電池到太陽能電池以及鋰離子電池等過程。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)壽命長等特性被廣泛應用在汽車、筆記本、手機等行業(yè)，成為了電池圈中最炙手可熱的“大明星”。

全球首項電池分析技術，可觀察電子活動基于現(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、京都大學以及大阪府立大學成功研發(fā)出了一種可直接觀察電子活動狀態(tài)的電池分析技術！

通過最直觀的精確觀察電池內(nèi)部的電子活動，從而進一步研究和設計電池材料，為未來研究性能更好、壽命更長的電極材料提供了空間。這項發(fā)明也填補了電池分析技術領域上的空白。

日本超級計算機——地球模擬器

這項新的電池分析技術運用了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的電子流動。并且，通過與日本超級計算機，地球模擬器(注3)的第一原理計算法(注4)相結合，以高精度獲得了以前只能間接推斷的電子移動量。

注1.吸收限：指物質(zhì)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。

注2.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(nèi)部結構和電子狀態(tài)的方法。

注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(nèi)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)。

注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。

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。”

日產(chǎn)新電池分析技術未來將應用車型猜想

作為日產(chǎn)電動車的代表，任何一項新的電動車技術勢必會應用在日產(chǎn)聆風之上，此項技術自然也不會例外。而日產(chǎn)旗下的豪華品牌英菲尼迪曾在國際車展上宣布，將會在2017年推出一款電動三廂轎車(Q30)。

該車預計也將采用日產(chǎn)的新電池分析技術，同時還可能配備無線充電技術。此外，在國內(nèi)方面，基于聆風打造而來的換標啟辰晨風也有可能是這項技術的受益者。