Proces vývoja lítium-iónových batérií

V roku 1970 vyrobila spoločnosť Exxon MS Whittingham prvú lítiovú batériu s použitím sulfidu titánu ako materiálu kladnej elektródy a kovu lítia ako materiálu zápornej elektródy. Materiál kladnej elektródy lítiovej batérie je oxid manganičitý alebo sulfoxid chlorid a záporná elektróda je lítium. Po dokončení montáže batérie má batéria napätie a nie je potrebné ju nabíjať. Lítium-iónové batérie sú vývojom lítiových batérií. Napríklad gombíkové batérie používané vo fotoaparátoch v minulosti boli lítiové batérie. Tento typ batérie je možné aj nabíjať, ale jej cyklistický výkon je slabý. Počas cyklu nabíjania a vybíjania sa ľahko tvoria lítiové kryštály, ktoré spôsobujú vnútorné skraty v batérii. Preto je nabíjanie pri tomto type batérie vo všeobecnosti zakázané.
V roku 1982 RR Agarwal a JR Selman z Illinois Institute of Technology zistili, že ióny lítia majú vlastnosť zabudovania do grafitu, čo je proces, ktorý je rýchly a reverzibilný. Bezpečnostné riziká lítiových batérií vyrobených z kovového lítia zároveň pritiahli veľkú pozornosť, takže ľudia sa pokúšali využiť vlastnosti lítiových iónov zabudovaných v grafite na výrobu nabíjateľných batérií. Prvú dostupnú lítium-iónovú grafitovú elektródu úspešne vyvinuli Bell Laboratories.
V roku 1983 M. Thackeray, J. Goodenough a ďalší zistili, že mangánový spinel je vynikajúci katódový materiál s nízkou cenou, stabilitou a vynikajúcou vodivosťou a vodivosťou lítia. Jeho teplota rozkladu je vysoká a jeho odolnosť voči oxidácii je oveľa nižšia ako u oxidu lítneho a kobaltu. Dokonca aj v prípade skratu alebo prebitia môže zabrániť nebezpečenstvu horenia a výbuchu.
V roku 1989 A. Manthiram a J. Goodenough zistili, že použitie kladnej elektródy s polymérnymi aniónmi by generovalo vyššie napätie.
V roku 1992 spoločnosť Sony Corporation of Japan vynašla lítium-iónovú batériu s uhlíkovým materiálom ako zápornou elektródou a zlúčeninami obsahujúcimi lítium ako kladnou elektródou. Počas procesu nabíjania a vybíjania nie je prítomné žiadne kovové lítium, iba lítium-iónové ióny, čo je lítium-iónová batéria. Následne lítium-iónové batérie spôsobili revolúciu v spotrebnej elektronike. Tento typ batérie využívajúci ako materiál kladnej elektródy oxid lítny kobaltnatý je hlavným zdrojom energie pre prenosné elektronické zariadenia.
V roku 1996 Padhi a Goodenough zistili, že fosfáty s olivínovými štruktúrami, ako je fosforečnan lítno-železitý (LiFePO4), sú bezpečnejšie ako tradičné katódové materiály, najmä pokiaľ ide o odolnosť voči vysokej teplote a prebíjaniu, čím ďaleko prevyšujú tradičné materiály lítium-iónových batérií.
Pri pohľade na históriu vývoja batérií je možné vidieť, že existujú tri charakteristiky súčasného vývoja svetového priemyslu batérií. Po prvé, rýchly vývoj ekologických a ekologických batérií vrátane lítium-iónových batérií, vodíkových niklových batérií atď. Druhým je premena primárnych batérií na batérie, čo je v súlade so stratégiami trvalo udržateľného rozvoja; Po tretie, batérie sa ďalej vyvíjajú smerom k malým, ľahkým a tenkým rozmerom. Medzi komerčne dostupnými nabíjateľnými batériami majú lítium-iónové batérie najvyššiu špecifickú energiu, najmä polymérové ​​lítium-iónové batérie, ktoré môžu dosiahnuť tenkosť v nabíjateľných batériách. Pretože lítium-iónové batérie majú vysokú objemovú a hmotnostne špecifickú energiu, sú nabíjateľné a bez znečistenia a majú tri hlavné charakteristiky súčasného rozvoja priemyslu batérií, zaznamenali rýchly rast v rozvinutých krajinách. Rozvoj telekomunikačných a informačných trhov, najmä mobilných telefónov a notebookov