Was ist die Geschichte der Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien

Wie ist die Entwicklung von Lithium-Ionen-Batterien?

1970 verwendete MS Whittingham von Exxon Titansulfid als Material für die positive Elektrode und Lithiummetall als Material für die negative Elektrode, um die erste Lithiumbatterie herzustellen. Das positive Elektrodenmaterial der Lithiumbatterie ist Mangandioxid oder Thionylchlorid und die negative Elektrode ist Lithium. Nachdem die Batterie zusammengebaut ist, hat die Batterie Spannung und muss nicht aufgeladen werden. Lithium-Ionen-Batterien (Li-Ionen-Batterien) sind die Entwicklung von Lithium-Batterien. Zum Beispiel war die Knopfbatterie, die in der vorherigen Kamera verwendet wurde, eine Lithiumbatterie. Die Batterie kann auch geladen werden, aber die Zyklusleistung ist nicht gut und Lithiumkristalle werden während des Lade- und Entladezyklus leicht gebildet, was einen internen Kurzschluss der Batterie verursacht, so dass es im Allgemeinen verboten ist, die Batterie zu laden. [2]

Im Jahr 1982 entdeckten RR Agarwal und JR Selman vom Illinois Institute of Technology, dass Lithiumionen die Eigenschaft besitzen, in Graphit eingebettet zu sein, das schnell und reversibel ist. Gleichzeitig hat die Lithiumbatterie aus Lithiummetall viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen, so dass Menschen versucht haben, eine wiederaufladbare Batterie herzustellen, indem sie die Eigenschaften von Lithiumionen-eingebettetem Graphit verwenden. Die erste verfügbare Lithiumionen-Graphitelektrode wurde von Bell Labs erfolgreich hergestellt.

1983 haben M. Thackeray, J. Goodenough et al. festgestellt, dass Mangan-Spinell ein ausgezeichnetes Kathodenmaterial mit niedrigen Kosten, Stabilität und ausgezeichneter Leitfähigkeit und Lithium-leitenden Eigenschaften ist. Die Zersetzungstemperatur ist hoch und die Oxidation ist viel niedriger als die von Lithiumcobaltat. Selbst wenn ein Kurzschluss oder eine Überladung auftritt, kann die Gefahr von Verbrennungen und Explosionen vermieden werden.

Im Jahr 1989 entdeckten A. Manthiram und J. Goodenough, dass eine positive Elektrode mit einem polymeren Anion eine höhere Spannung erzeugen würde.

1992 erfand die Sony Corporation of Japan eine Lithiumbatterie, bei der ein Kohlenstoffmaterial als negative Elektrode und eine Lithium enthaltende Verbindung als positive Elektrode verwendet wurde. Während des Ladens und Entladens existiert kein Metall-Lithium, nur Lithium-Ionen, das ist eine Lithium-Ionen-Batterie. Anschließend revolutionierten Lithium-Ionen-Batterien das Gesicht der Unterhaltungselektronik. Eine solche Batterie, die Lithiumcobaltat als Material für eine positive Elektrode verwendet, ist immer noch die Hauptleistungsquelle für tragbare elektronische Geräte.

Im Jahr 1996 entdeckten Padhi und Goodenough, dass Phosphate mit Olivin-Struktur, wie Lithium-Eisen-Phosphat (LiFePO4), sicherer sind als herkömmliche Kathodenmaterialien, insbesondere die Hochtemperaturbeständigkeit, und die Überladungsbeständigkeit herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien weit überlegen ist.

Im Laufe der Geschichte der Batterieentwicklung können wir drei Merkmale der gegenwärtigen Entwicklung der Batterieindustrie sehen. Erstens, die schnelle Entwicklung von grünen Batterien, einschließlich Lithium-Ionen-Batterien , Wasserstoff-Nickel-Batterien, etc .; die zweite ist die Umwandlung von Primärbatterien in Batterien, was mit der Strategie für nachhaltige Entwicklung vereinbar ist; Drittens entwickelt sich die Batterie in einer kleinen, leichten und dünnen Richtung weiter. Unter kommerziellen wiederaufladbaren Batterien haben Lithium-Ionen-Batterien die höchste spezifische Energie, insbesondere Polymer-Lithium-Ionen-Batterien, die eine Ausdünnung von wiederaufladbaren Batterien erreichen können. Gerade weil Lithium-Ionen-Batterien eine höhere volumetrische Energie und Masse haben als Energie, können sie aufgeladen und umweltfreundlich sein und haben die drei Eigenschaften der aktuellen Batterieindustrieentwicklung, so dass es in den entwickelten Ländern ein schnelles Wachstum gibt. Die Entwicklung der Telekommunikations- und Informationsmärkte, insbesondere die großflächige Nutzung von Mobiltelefonen und Notebooks, hat den Lithium-Ionen-Batterien Marktchancen eröffnet . Die Lithium-Ionen-Batterie in der Lithium-Ionen-Batterie wird nach und nach die Flüssigelektrolyt-Lithium-Ionen-Batterie mit ihren einzigartigen Sicherheitsvorteilen ersetzen und zum Mainstream von Lithium-Ionen-Batterien werden. Die Polymer-Lithium-Ionen-Batterie ist als "Batterie des 21. Jahrhunderts" bekannt und wird eine neue Ära der Akkumulatoren eröffnen. Die Entwicklungsperspektiven sind sehr optimistisch.

Im März 2015 haben Sharp und Professor Tanaka Hyun von der Universität Kyoto gemeinsam eine Lithium-Ionen-Batterie mit einer Lebensdauer von 70 Jahren entwickelt. Die langlebige Lithium-Ionen-Batterie des Versuches hat ein Volumen von 8 Kubikzentimetern und eine Lade- und Entladekapazität von 25.000. Und Sharp sagte, dass, nachdem die Lithium-Ionen-Batterie mit langer Lebensdauer tatsächlich 10.000 Mal geladen und entladen wurde, ihre Leistung immer noch stabil ist.

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