La historia del desarrollo de las baterías de iones de litio

En 1970, M.S. Whittingham de Exxon Company utilizó sulfuro de titanio como material del electrodo positivo y metal de litio como material del electrodo negativo para crear la primera batería de litio. El material del electrodo positivo de la batería de litio es dióxido de manganeso o cloruro de tionilo, y el electrodo negativo es litio. Una vez montada la batería, ésta tiene voltaje y no es necesario cargarla. Las baterías de iones de litio se desarrollan a partir de baterías de litio. Por ejemplo, las pilas de botón utilizadas en las cámaras en el pasado eran baterías de litio. Este tipo de batería también se puede recargar, pero su rendimiento del ciclo no es bueno. Los cristales de litio se forman fácilmente durante el ciclo de carga y descarga, lo que provoca un cortocircuito interno en la batería. Por lo tanto, generalmente está prohibido cargar este tipo de batería.

En 1982, R.R. Agarwal y J.R. Selman, del Instituto Tecnológico de Illinois, descubrieron que los iones de litio tienen la propiedad de quedar incrustados en el grafito, y que este proceso es rápidamente reversible. Al mismo tiempo, los riesgos para la seguridad de las baterías de litio hechas de litio metálico han atraído mucha atención, por lo que la gente ha intentado utilizar las características de los iones de litio incrustados en grafito para fabricar baterías recargables. Bell Labs produjo con éxito una prueba del primer electrodo de grafito de iones de litio utilizable.

1983 M. Thackeray, J. Goodenough y otros descubrieron que la espinela de manganeso es un excelente material catódico con bajo precio, buena estabilidad, excelente conductividad eléctrica y conductividad del litio. Su temperatura de descomposición es alta y su grado de oxidación es mucho menor que el del óxido de litio y cobalto. Incluso en caso de cortocircuito y sobrecarga se puede evitar el peligro de quemaduras y explosiones.

En 1989, A. Manthiram y J. Goodenough descubrieron que un electrodo positivo con aniones poliméricos produciría un voltaje más alto.

En 1992, la Corporación Sony de Japón inventó una batería de litio utilizando material de carbono como electrodo negativo y compuestos que contienen litio como electrodo positivo. Durante el proceso de carga y descarga, no hay litio metálico, sólo iones de litio. Esta es una batería de iones de litio. Posteriormente, las baterías de iones de litio revolucionaron la electrónica de consumo. Esta batería con óxido de litio y cobalto como material de electrodo positivo es la principal fuente de energía para dispositivos electrónicos portátiles.

1996 Padhi y Goodenough descubrieron que los fosfatos con estructura de olivino, como el fosfato de hierro y litio, son más seguros que los materiales catódicos tradicionales, especialmente resistentes a las altas temperaturas, y su resistencia a la sobrecarga es muy superior a los materiales catódicos tradicionales. Materiales de las baterías de iones de litio.

Al observar la historia del desarrollo de las baterías, podemos ver tres características del desarrollo actual de la industria mundial de las baterías. En primer lugar, las baterías ecológicas se están desarrollando rápidamente, incluidas las de iones de litio y las de hidruro metálico de níquel. En segundo lugar, la transformación de baterías primarias en baterías de almacenamiento está en consonancia con la estrategia de desarrollo sostenible. En tercer lugar, las baterías se siguen desarrollando para que sean pequeñas, ligeras y delgadas; Entre las baterías recargables comerciales, las baterías de iones de litio tienen la energía específica más alta, especialmente las baterías de polímero de iones de litio, que pueden hacer que las baterías recargables sean más delgadas. Es precisamente porque las baterías de iones de litio tienen un alto volumen de energía específica y una energía específica de masa, son recargables, no contaminan y tienen las tres características principales del desarrollo actual de la industria de las baterías, por lo que están creciendo rápidamente en los países desarrollados. . El desarrollo de los mercados de las telecomunicaciones y la información, especialmente el uso generalizado de teléfonos móviles y computadoras portátiles, ha generado oportunidades de mercado para las baterías de iones de litio. Debido a sus ventajas únicas en materia de seguridad, las baterías poliméricas de iones de litio reemplazarán gradualmente a las baterías de iones de litio con electrolito líquido y se convertirán en la corriente principal de las baterías de iones de litio. Las baterías de polímero de iones de litio, conocidas como las "baterías del siglo XXI", abrirán una nueva era de baterías, con perspectivas de desarrollo muy optimistas.

2065438 En marzo de 2005, Sharp de Japón y el profesor de la Universidad de Kioto, Tanaka Kyoshi, desarrollaron conjuntamente una batería de iones de litio con una vida útil de 70 años. La batería de iones de litio de larga duración producida en prueba tiene un volumen de 8 centímetros cúbicos y puede cargarse y descargarse 25.000 veces. Y Sharp dijo que el rendimiento de esta batería de iones de litio de larga duración permanece estable después de cargarse y descargarse 65.438.000 veces.

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