现阶段，大部分新能源汽车都在使用锂离子电池作为储能单元。与其它类型电池相比，锂离子电池在能量密度、可靠性、成本以及抗衰退等方面都有明显优势。所以进一步研究锂离子电池，前途真是一篇光明。
那丰田这次“紧盯”锂离子是干什么呢？开聊之前，我们先简单描述一下锂离子电池的工作原理。
首先，我们需要将锂离子电池（以下简称电池）想象成一个游泳池。泳池两端分别是电池的正极和负极。
泳池里面的水，就是电解液。简单地说，电解液就是一种传播介质，可以让电子在里面游动，电子流动则可以产生电流，有了电流也就有了能量（电能）。
当然啦，电子本身并不会游泳，所以无法自己在泳池里面移动。这时候就需要锂离子来帮忙。我们可以把锂离子想象成游泳运动员。
当电池充电时，所有运动员就从正极游向负极，同时也带着电子一起进行转移。
反之，当电池放电时，锂离子则带着电子从负极游向正极。
但是在实际使用时，这些游泳运动员并没有那么听话。有时候锂离子会跑道其它地方，这样实际在泳池中搬运电子的锂离子就变少了。这就是我们所说的锂离子失衡现象。这个问题在锂电池的使用过程中普遍存在，这也是导致锂电池随着使用性能逐渐下降的主因之一。
好了，现在关键部分来了。丰田这次发明了一种观测手段，可以监视锂离子在电池中的移动情况。
电解液中的状态可视化
按照丰田官方公布的技术报告称，丰田研究出了一种利用高强度X射线和含重元素的电解液，将锂离子在电解液中的状态可视化的方法。（下方引入官方技术报告）
①大型同步辐射设施“Spring-8是全球最高性能的放射线生成设施，该设施拥有的丰田光束线利用强度约为X射线装置10亿倍的高强度X射线，实现了0.65微米/像素的高分辨率以及100毫秒/张的高速测量。
②此观察方法中使用的不是大多数锂离子电池所使用的含磷电解液，而是含重元素电解液，将在电解液中移动过程中与锂离子结合的“含磷离子”替换为“含重元素离子”。与磷相比，重元素具有X射线不易穿透的性质，拍摄X射线穿透画面的阴影会更深，更加明显。这样一来，通过观察重元素的运动状态，就能够观察电解液中，与重元素结合的锂离子的失衡动向。
运用上述方法，便可使用与产品相同的电池（层叠电池），在实际使用环境和条件相同的状态下，实时观察充放电的经过以及电解液中锂离子失衡的过程。
简单的说，就是通过高分辨率的成像仪器，对锂离子在电解液中的移动轨迹进行跟踪，从而发现锂离子和电子失衡状态下的移动规律。这样就为未来新的电池发展研究提供了更加直观可靠的理论基础。
有了这项技术，我们就可以通过观察锂离子在不同正负极和隔板、电解液的材料和构造以及不同电池控制方式下的运动状态，分析电池性能下降的机理，从而推动旨在提升搭载车辆续航里程以及电池的寿命等电池性能及耐用性的研发。
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