Литиум јонската батерија почнува да брза до крај, се приближува до напојната батерија

Во 1800 година, Алесандро Волта, италијански физичар, го измислил оџакот Volta, првата батерија во историјата на човештвото. Првата батерија беше направена од цинк (анодна) и бакар (катодна) листови и хартија натопена во солена вода (електролит), што ја демонстрира вештачката можност за електрична енергија.

Оттогаш, како уред кој може да обезбеди континуирана и стабилна струја, батериите доживеале повеќе од 200 години развој и продолжуваат да ја задоволуваат побарувачката на луѓето за флексибилна употреба на електрична енергија.

Во последниве години, со огромната побарувачка за обновлива енергија и зголемената загриженост за загадувањето на животната средина, секундарните батерии (или батерии) кои можат да претворат други форми на енергија во електрична енергија и да ја складираат во форма на хемиска енергија продолжуваат да носат промени во енергијата. систем.

Развојот на литиумската батерија го покажува напредокот на општеството од друг аспект. Всушност, брзиот развој на мобилните телефони, компјутерите, камерите и електричните возила се заснова на зрелоста на технологијата на литиумските батерии.

Чен ген. Раѓањето и вознемиреноста на литиумската батерија се приближуваат

Раѓањето на литиумската батерија

Батеријата има позитивни и негативни полови. Позитивниот пол, познат и како катода, обично е направен од постабилни материјали, додека негативниот пол, познат и како анода, обично е направен од „високо активни“ метални материјали. Позитивниот и негативниот пол се одвојуваат со електролит и се складираат во форма на хемиска енергија.

Хемиската реакција помеѓу двата пола произведува јони и електрони. Овие јони и електрони се движат во батеријата, принудувајќи ги електроните да се движат нанадвор, формирајќи циклус и генерирајќи електрична енергија.

Во 1970-тите, нафтената криза во Соединетите држави, заедно со нова побарувачка на енергија во војската, авијацијата, медицината и другите области, ја стимулираа потрагата по батерии за полнење за складирање на обновлива чиста енергија.

Од сите метали, литиумот има многу мала специфична тежина и потенцијал на електрода. Со други зборови, системот за литиумски батерии може да постигне максимална густина на енергија во теорија, така што литиумот е природен избор на дизајнерите на батерии.

Сепак, литиумот е многу реактивен и може да изгори и да експлодира кога е изложен на вода или воздух. Затоа, припитомувањето на литиумот стана клучот за развојот на батериите. Покрај тоа, литиумот лесно може да реагира со вода на собна температура. Ако металниот литиум треба да се користи во батериските системи, од суштинско значење е да се воведат неводени електролити.

Во 1958 година, Харис предложи да се користи органски електролит како електролит на металната батерија. Во 1962 година, Lockheed Mission и SpaceCo. Чилтон Џуниор од војската на САД и Кук ја изнесоа идејата за „литиумски неводен електролитен систем“.

Чилтон и Кук дизајнираа нов тип на батерија, која користи литиум метал како катода, Ag, Cu, Ni халиди како катода и ниска точка на топење метална сол lic1-AlCl3 растворена во пропилен карбонат како електролит. Иако проблемот со батеријата ја прави да остане во концептот, а не во комерцијалната изводливост, работата на Чилтон и Кук е почеток на истражувањето на литиумските батерии.

Во 1970 година, Panasonic Electric Co. од Јапонија и американската војска независно синтетизираа нов катоден материјал - јаглерод флуорид речиси во исто време. Кристалниот јаглерод флуорид со молекуларна експресија на (CFx) N (0,5 ≤ x ≤ 1) беше успешно подготвен од Panasonic Electric Co., Ltd. и се користи како анода на литиумска батерија. Пронајдокот на батеријата со литиум флуорид е важен чекор во историјата на развојот на литиумските батерии. Ова е првпат да се воведе „вградено соединение“ во дизајнот на литиумската батерија.

Сепак, за да се реализира реверзибилното полнење и празнење на литиумската батерија, клучот е реверзибилноста на хемиската реакција. Во тоа време, повеќето батерии што не се полнат користеа литиумски аноди и органски електролити. Со цел да се реализираат батерии за полнење, научниците почнаа да го проучуваат реверзибилното вметнување на јони на литиум во позитивната електрода на слоевит сулфид на преоден метал.

Стенли Витингем од ExxonMobil открил дека хемиската реакција на интеркалирање може да се мери со користење на слоевит TiS2 како катоден материјал, а производот на испуштање е LiTiS2.

Во 1976 година, батеријата развиена од Витингем постигна добра почетна ефикасност. Меѓутоа, по неколкукратно повеќекратно полнење и празнење, во батеријата се формирале литиумски дендрити. Дендритите пораснаа од негативниот пол до позитивниот пол, формирајќи краток спој, што предизвика опасност од палење на електролитот и на крајот не успеа.

Во 1989 година, поради пожарот на секундарните батерии од литиум/молибден, повеќето компании освен неколку се повлекоа од развојот на секундарни батерии од литиум метал. Развојот на секундарни батерии од литиум метал беше во основа запрен бидејќи безбедносниот проблем не можеше да се реши.

Поради слабиот ефект на различните модификации, истражувањето за секундарната батерија од литиум метал стагнира. Конечно, истражувачите избраа радикално решение: батерија на стол-лулка со вградени соединенија како позитивни и негативни полови на секундарните батерии од литиум метал.

Во 1980-тите, Гуднау ја проучувал структурата на слоевит литиум кобалат и катодни материјали од литиум никел оксид на Универзитетот Оксфорд, Англија. Конечно, истражувачите сфатија дека повеќе од половина од литиумот може да се отстрани од катодниот материјал реверзибилно. Овој резултат конечно доведе до раѓање на The.

Во 1991 година, компанијата SONY ја лансираше првата комерцијална литиумска батерија (аноден графит, катодна литиумска смеса, електрода течна литиумска сол растворена во органски растворувач). Поради карактеристиките на високата енергетска густина и различните формулации кои можат да се прилагодат на различни средини за употреба, литиумските батерии се комерцијализирани и широко користени на пазарот