Qual è la storia dello sviluppo delle batterie agli ioni di litio

Qual è la storia dello sviluppo delle batterie agli ioni di litio?

Nel 1970, la MS Whittingham di Exxon usava il solfuro di titanio come materiale dell'elettrodo positivo e il metallo al litio come materiale dell'elettrodo negativo per realizzare la prima batteria al litio. Il materiale elettrodico positivo della batteria al litio è diossido di manganese o cloruro di tionile e l'elettrodo negativo è litio. Dopo aver assemblato la batteria, la batteria ha tensione e non è necessario caricarla. Le batterie agli ioni di litio ( batterie agli ioni di litio ) sono lo sviluppo delle batterie al litio. Ad esempio, la batteria a pulsante utilizzata nella fotocamera precedente era una batteria al litio. La batteria può anche essere caricata, ma le prestazioni del ciclo non sono buone, e i cristalli di litio si formano facilmente durante il ciclo di carica e scarica, causando un cortocircuito interno della batteria, quindi, in generale, è vietato caricare la batteria. [2]

Nel 1982, RR Agarwal e JR Selman dell'Illinois Institute of Technology scoprirono che gli ioni di litio hanno la proprietà di essere incorporati nella grafite, che è veloce e reversibile. Allo stesso tempo, la batteria al litio in metallo al litio ha attirato molta attenzione, così le persone hanno provato a fabbricare una batteria ricaricabile utilizzando le caratteristiche della grafite integrata agli ioni di litio. Il primo elettrodo di grafite agli ioni di litio disponibile è stato prodotto con successo da Bell Labs.

Nel 1983, M. Thackeray, J. Goodenough et al. trovato che lo spinello di manganese è un materiale catodico eccellente con basso costo, stabilità ed eccellente conduttività e proprietà di guida del litio. La temperatura di decomposizione è elevata e l'ossidazione è molto inferiore a quella del cobalto di litio. Anche in caso di cortocircuito o sovraccarico, è possibile evitare il pericolo di incendio ed esplosione.

Nel 1989, A. Manthiram e J. Goodenough scoprirono che un elettrodo positivo con un anione polimerico avrebbe prodotto una tensione più alta.

Nel 1992, la Sony Corporation del Giappone ha inventato una batteria al litio utilizzando un materiale di carbonio come elettrodo negativo e un composto contenente litio come elettrodo positivo. Nel processo di carica e scarica, non esiste litio metallico, solo ioni di litio, che è una batteria agli ioni di litio. Successivamente, le batterie agli ioni di litio hanno rivoluzionato il volto dell'elettronica di consumo. Una tale batteria che utilizza cobalto di litio come materiale di elettrodo positivo è ancora la principale fonte di energia per dispositivi elettronici portatili.

Nel 1996, Padhi e Goodenough scoprirono che i fosfati con struttura olivina, come il fosfato di ferro di litio (LiFePO4), sono più sicuri dei tradizionali materiali catodici, in particolare la resistenza alle alte temperature e la resistenza al sovraccarico è di gran lunga superiore ai tradizionali materiali a batteria agli ioni di litio.

Nel corso della storia dello sviluppo delle batterie, possiamo vedere tre caratteristiche dell'attuale sviluppo dell'industria mondiale delle batterie. In primo luogo, il rapido sviluppo di batterie verdi, tra cui batterie agli ioni di litio , batterie al nichel idrogeno, ecc .; il secondo è la conversione delle batterie primarie in batterie, che è coerente con la strategia di sviluppo sostenibile; In terzo luogo, la batteria si sta ulteriormente sviluppando in una direzione piccola, leggera e sottile. Tra le batterie ricaricabili commerciali, le batterie agli ioni di litio hanno la più alta energia specifica, in particolare le batterie agli ioni di litio polimeriche, che possono raggiungere l'assottigliamento delle batterie ricaricabili. È proprio perché le batterie agli ioni di litio hanno una maggiore energia e massa volumetrica rispetto all'energia, possono essere caricate e prive di inquinamento e hanno le tre caratteristiche dello sviluppo attuale della batteria, quindi c'è una rapida crescita nei paesi sviluppati. Lo sviluppo dei mercati delle telecomunicazioni e dell'informazione, in particolare l'uso su larga scala di telefoni cellulari e computer portatili, ha portato opportunità di mercato alle batterie agli ioni di litio. La batteria agli ioni di litio della batteria agli ioni di litio sostituirà gradualmente la batteria agli ioni di litio con elettrolita liquido con i suoi esclusivi vantaggi di sicurezza e diventerà il mainstream delle batterie agli ioni di litio. La batteria agli ioni di litio polimerica è nota come "batteria del 21 ° secolo" e aprirà una nuova era di batterie di accumulo. Le prospettive di sviluppo sono molto ottimistiche.

Nel marzo 2015, Sharp e la professoressa Tanaka Hyun dell'Università di Kyoto hanno sviluppato insieme una batteria agli ioni di litio con una durata di 70 anni. La batteria a lunga durata agli ioni di litio prodotta dallo studio ha un volume di 8 centimetri cubici e una carica e una scarica di 25.000 volte. E Sharp ha detto che dopo che la batteria agli ioni di litio a lunga durata è stata caricata e scaricata 10.000 volte, le sue prestazioni sono ancora stabili.

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