История литий-ионных аккумуляторов

В 1970 году компания MS Whittingham компании Exxon изготовила первую литиевую батарею, используя сульфид титана в качестве катодного материала и металлический литий в качестве катодного материала. Материалом катода литиевой батареи является диоксид марганца или хлорид тионила, а катодом является литий. Когда аккумулятор собран, он будет находиться под напряжением и его не нужно будет заряжать. Литий-ионные аккумуляторы (Li-ion Batteries) являются развитием литиевых аккумуляторов. Например, батарейки-таблетки, использовавшиеся в предыдущих камерах, были литиевыми. Этот тип аккумулятора также можно заряжать, но его циклическая производительность не очень хорошая. Во время цикла зарядки и разрядки легко образуются кристаллы лития, что приводит к короткому замыканию внутри аккумулятора, поэтому зарядка аккумуляторов такого типа обычно запрещена.

В 1982 году в Технологическом институте Иллинойского университета (Технологический институт Иллинойса) РРА Гарвал и Дж.Р.С. Элман обнаружили, что внедренный ион лития обладает свойствами графита, процесс быстрый и обратимый. В то же время, изготовленным из металлических литиевых батарей, большое внимание уделяется проблемам безопасности, поэтому люди пытаются воспользоваться характеристиками литий-ионного встроенного графита при производстве перезаряжаемых батарей. Компания Bell LABS успешно произвела первый доступный литий-ионный графитовый электрод.

1983 г. hackeray, JG galaxite oodenough и другие оказались отличным катодным материалом с низкой ценой, стабильным и хорошей проводимостью лития, направляющими характеристиками. Его температура разложения высока, а окисление намного ниже, чем у кобальтовой кислоты лития, даже если короткое замыкание, перезарядка, также может избежать риска возгорания и взрыва.

В 1989 году Арджун Антирам и Дж. Г. в ходе анионной полимеризации обнаружили, что положительное напряжение генерирует более высокое напряжение.

Компания SONY из Японии в 1992 году изобрела углеродные материалы в качестве анода, а соединения лития — в качестве анода литиевой батареи. В процессе зарядки и разрядки металлического лития не существует, только литий-ионный, то есть литий-ионный аккумулятор. Впоследствии литий-ионные аккумуляторы произвели революцию в сфере бытовой электроники. Например, кобальт-кислый литий в качестве анодного материала батареи по-прежнему является основным источником питания портативных электронных устройств.

Падхи и достаточно хорошо обнаружили в 1996 году оливиновую структуру фосфата, такого как литий-железо-фосфат (LiFePO4), более безопасную, чем традиционные анодные материалы, особенно стойкость к высоким температурам, устойчивость к перезарядке, чем традиционные материалы для литий-ионных аккумуляторов. Таким образом, в настоящее время стал основным направлением литиевой батареи с большим током разряда. Анодный материал.

На протяжении всей истории развития аккумуляторов мы видим три характеристики развития аккумуляторной промышленности в мире, одна из которых - быстрое развитие экологически чистых аккумуляторов для защиты окружающей среды, включая литий-ионные аккумуляторы, никель-металлогидридные аккумуляторы и т. д. .; Два — это батарея к батарее, это соответствует стратегии устойчивого развития; 3 — это дальнейшее развитие батареи в направлении маленьких, легких и тонких. При коммерциализации перезаряжаемых батарей литий-ионная батарея имеет самую высокую удельную энергию, особенно полимерные литий-ионные батареи, которые можно использовать как тонкий тип перезаряжаемой батареи. Из-за объема литий-ионных аккумуляторов с высокой удельной энергией и массой, перезаряжаемых и экологически чистых, они обладают тремя характеристиками современного развития аккумуляторной промышленности, поэтому в развитых странах наблюдается более быстрый рост. Телекоммуникации, развитие информационного рынка, особенно использование мобильных телефонов и ноутбуков, открыли рыночные возможности для литий-ионных аккумуляторов. И полимерный литий-ионный аккумулятор в литий-ионном аккумуляторе с его уникальными преимуществами в безопасности постепенно заменит жидкий электролит литий-ионного аккумулятора и станет основным направлением литий-ионного аккумулятора. Полимерный литий-ионный аккумулятор был провозглашен «аккумулятором» 21 века, открывающим новую эру аккумуляторов, перспективы развития очень оптимистичны.

В марте 2015 года японский исследователь Sharp и профессор Киотского университета Тянь Чжунгун вместе успешно разработали срок службы литий-ионных батарей до 70 лет. Производство литий-ионных аккумуляторов долговечно, объём 8 кубических сантиметров, количество циклов до 25000 раз. И Sharp говорит, что долговечность зарядки и разрядки литий-ионного аккумулятора после 10000 раз на самом деле его производительность остается стабильной.

Литий был создан в 1817 году шведским химиком, студентом Бетси Аль Фетт, когда он обнаружил, что в Уз назвал Бетси литием. Бунзен и марш к 1855 году методом электролиза расплавленного хлорида лития получили элементарный металлический литий, а индустриализация лития была представлена ​​в 1893 году корнем насекомых. По-прежнему используя электролитический LiCl для получения лития, этот метод потребляет огромное количество электроэнергии, каждая тонна очищенного лития достигает шести или семидесяти тысяч градусов.

Литий более чем через 100 лет после его рождения, главным образом, как устойчивость к лекарствам от подагры на службе медицинской профессии. Управление аэрокосмической авиации США (НАСА) впервые осознало, что литиевые батареи можно использовать в качестве высокоэффективной батареи. Это связано с тем, что напряжение батареи тесно связано, а металл катода подвижен. Как очень активная щелочь, литиевая батарея может обеспечивать более высокое напряжение. Например, литиевая батарея может обеспечивать напряжение 3 В, свинцовая батарея - только 2,1 В, а углеродно-цинковая батарея - 1,5 В. Согласно P = UI, тот же электрический поток, что и у литиевой батареи, обеспечивает более высокую выходную мощность.

Поскольку литий состоит из 3 элементов, природа лития состоит из двух видов стабильных изотопов 6 li и 7 li, поэтому относительная атомная масса лития составляла всего 6,9. Это означает, что в то же время более живой, чем другой металлический литий, металл может обеспечить больше электронов. Кроме того, у лития есть еще одно преимущество. Радиус иона лития мал, поэтому его легче, чем другие большие ионы лития в электролите, заряд и разряд могут реализовать эффективную, быструю, положительную и отрицательную электродную миграцию, так что электрохимическая реакция.

Металлический литий, хотя есть много преимуществ, но многие другие должны преодолеть трудности производства литий-ионных батарей. Прежде всего, литий является очень активным щелочным металлом, а также реагирует с водой и кислородом, он может реагировать с азотом и при комнатной температуре. Это приводит к тому, что хранение, использование или переработка металлического лития гораздо сложнее, чем других металлов, и его требования к окружающей среде очень высоки. Итак, литиевая батарея уже давно не применяется. Благодаря исследованиям ученых, одно за другим, технические препятствия литиевых батарей, литиевые батареи также находятся на сцене, а затем вступили в практическую стадию крупномасштабных литий-ионных батарей.

В 1982 году в Технологическом институте Иллинойского университета (Технологический институт Иллинойса) РРА Гарвал и Дж.Р.С. Элман обнаружили, что внедренный ион лития обладает свойствами графита, процесс быстрый и обратимый. В то же время, изготовленным из металлических литиевых батарей, большое внимание уделяется проблемам безопасности, поэтому люди пытаются воспользоваться характеристиками литий-ионного встроенного графита при производстве перезаряжаемых батарей. Первый доступный литий-ионный графитовый электрод успешно произведен компанией Bell LABS.

1983 г. hackeray, галаксит JG достаточно хорош и другие признаны отличным катодным материалом, с низкой ценой, стабильным и хорошим проводящим литием, направляющими характеристиками. Его температура разложения высока, а окисление намного ниже, чем у кобальтовой кислоты лития, даже если короткое замыкание и перезарядка также могут избежать риска возгорания и взрыва.

В 1989 году Арджун Антирам и Дж. обнаружили, что при достаточно хорошей анионной полимеризации положительное напряжение генерирует более высокое напряжение.

Японская компания SONY в 1992 году изобрела углеродные материалы в качестве анода, а в качестве анода литиевой батареи использовали соединения лития. В процессе зарядки и разрядки металлического лития не существует, только литий-ионный, то есть литий-ионный аккумулятор. Впоследствии литий-ионные аккумуляторы произвели революцию в сфере бытовой электроники. Например, кобальт-кислый литий в качестве анодного материала батареи по-прежнему является основным источником питания портативных электронных устройств.

Падхи и достаточно хорошо обнаружили в 1996 году структуру оливинового фосфата, такого как фосфат лития-железа (LiFePO4), более безопасную, чем традиционные анодные материалы, особенно стойкость к высоким температурам, устойчивость к перезарядке, чем традиционные материалы для литий-ионных аккумуляторов. Поэтому в настоящее время стал основным катодным материалом литиевой батареи с большой силой тока разряда.

На протяжении всей истории развития аккумуляторов мы видим три характеристики развития аккумуляторной промышленности в мире, одна из которых - быстрое развитие экологически чистых аккумуляторов для защиты окружающей среды, включая литий-ионные аккумуляторы, никель-металлогидридные аккумуляторы и т. д. .; Два — это батарея к батарее, это соответствует стратегии устойчивого развития; 3 — это дальнейшее развитие батареи в направлении маленьких, легких и тонких. При коммерциализации перезаряжаемых батарей литий-ионная батарея имеет самую высокую удельную энергию, особенно полимерная литий-ионная батарея, может быть тонким типом перезаряжаемой батареи. Из-за объема литий-ионных аккумуляторов с высокой удельной энергией и массой, перезаряжаемых и экологически чистых, они обладают тремя характеристиками современного развития аккумуляторной промышленности, поэтому в развитых странах наблюдается более быстрый рост. Телекоммуникации, развитие информационного рынка, особенно использование мобильных телефонов и ноутбуков, открыли рыночные возможности для литий-ионных аккумуляторов. И полимерный литий-ионный аккумулятор в литий-ионном аккумуляторе с его уникальными преимуществами в безопасности постепенно заменит жидкий электролит литий-ионного аккумулятора и станет основным направлением литий-ионного аккумулятора. Полимерный литий-ионный аккумулятор был провозглашен «аккумулятором» 21 века, открывающим новую эру аккумуляторов, перспективы развития очень оптимистичны.

В марте 2015 года японский исследователь Sharp и профессор Киотского университета Тянь Чжунгун вместе успешно разработали срок службы литий-ионных батарей до 70 лет. Производство литий-ионных аккумуляторов долговечно, объёмом 8 кубических сантиметров, количество циклов до 25000 раз. И Sharp заявляет, что долговечность зарядки и разрядки литий-ионного аккумулятора после 10000 раз на самом деле его производительность остается стабильной.