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El desarrollo de baterías de iones de litio
Jul 28, 2018

El desarrollo de baterías de iones de litio

En 1970, MSWhittingham de Exxon utilizó sulfuro de titanio como material de electrodo positivo y metal de litio como material de electrodo negativo para fabricar la primera batería de litio. El material de electrodo positivo de la batería de litio es dióxido de manganeso o cloruro de tionilo, y el electrodo negativo es litio. Después de ensamblar la batería, la batería tiene voltaje y no necesita cargarse. Las baterías de iones de litio ( baterías de iones de litio) son el desarrollo de baterías de litio. Por ejemplo, la batería de botón utilizada en la cámara anterior era una batería de litio. La batería también se puede cargar, pero el rendimiento del ciclo no es bueno y los cristales de litio se forman fácilmente durante el ciclo de carga y descarga, lo que provoca un cortocircuito interno de la batería, por lo que, en general, está prohibida la carga de la batería. [2]

En 1982, RRAgarwal y JRselman del Instituto de Tecnología de Illinois (Instituto de Tecnología de Illinois) descubrieron que los iones de litio tienen las características del grafito incrustado, que es rápido y reversible. Al mismo tiempo, el peligro de seguridad de las baterías de litio hechas de metal ha atraído mucha atención, por lo que las personas han intentado fabricar baterías recargables utilizando las características del grafito incrustado con iones de litio. El primer electrodo disponible de grafito de iones de litio fue producido con éxito por Bell Labs.

En 1983, M. Thackeray, J. Goodenough et al. encontró que la espinela de manganeso es un excelente material de cátodo con bajo costo, estabilidad y excelente conductividad eléctrica y propiedades conductoras de litio. La temperatura de descomposición es alta y la oxidación es mucho más baja que la del cobalto de litio. Incluso si ocurre un cortocircuito o sobrecarga, se puede evitar el riesgo de quemaduras y explosiones.

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

En 1992, Sony Corporation of Japan inventó una batería de litio utilizando un material de carbono como electrodo negativo y un compuesto que contiene litio como electrodo positivo. En el proceso de carga y descarga, no existe metal litio, solo iones de litio, que es una batería de iones de litio. Posteriormente, las baterías de iones de litio revolucionaron la cara de los productos electrónicos de consumo. Tal batería que usa cobaltato de litio como material de electrodo positivo sigue siendo la principal fuente de energía para dispositivos electrónicos portátiles.

En 1996, Padhi y Gudinaf descubrieron que los fosfatos con estructura olivina, como el fosfato de hierro y litio (fosfato de hierro) son más seguros que los materiales de electrodos positivos tradicionales, especialmente la resistencia a altas temperaturas, y la resistencia a la sobrecarga es muy superior a las baterías de iones de litio tradicionales. material.

A lo largo de la historia del desarrollo de la batería, podemos ver tres características del desarrollo actual de la industria mundial de la batería. En primer lugar, el rápido desarrollo de baterías verdes, incluidas las baterías de iones de litio , las baterías de hidrógeno y níquel, etc .; el segundo es la conversión de baterías primarias a baterías, lo cual es consistente con la estrategia de desarrollo sostenible; En tercer lugar, la batería se desarrolla aún más en una dirección pequeña, ligera y delgada. En la batería comercial recargable, la batería de iones de litio tiene la energía específica más alta, especialmente la batería de polímero de iones de litio, que puede realizar el adelgazamiento de la batería recargable. Es precisamente porque las baterías de iones de litio tienen mayor energía volumétrica y masa que energía, pueden cargarse y no contaminarse, y tienen las tres características del desarrollo actual de la industria de la batería, por lo que hay un rápido crecimiento en los países desarrollados. El desarrollo de los mercados de telecomunicaciones e información, especialmente el gran uso de teléfonos móviles y computadoras portátiles, ha brindado oportunidades de mercado a las baterías de iones de litio. La batería de iones de litio en la batería de iones de litio reemplazará gradualmente a la batería de iones de litio electrolito líquido con sus ventajas de seguridad únicas y se convertirá en la corriente principal de las baterías de iones de litio. La batería de polímero de iones de litio se conoce como la "Batería del siglo 21" y abrirá una nueva era de almacenamiento de energía. Las perspectivas de desarrollo son muy optimistas.

En marzo de 2015, Sharp y el profesor Tanaka Hyun de la Universidad de Kyoto 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 por la prueba tiene un volumen de 8 centímetros cúbicos y una carga y descarga de 25,000 veces. Y Sharp dijo que después de que la batería de iones de litio de larga duración se cargue y descargue 10.000 veces, su rendimiento sigue siendo estable.

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