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縱觀鋰電池的發(fā)展歷史

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:698次  |  2022年06月10日  

鋰離子電池的開發(fā)過程:


1970年,??松梨诠镜膍.s.Watson公司制造了世界上第一款以硫化鈦為正極材料,以金屬鋰為負(fù)極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極是二氧化錳或亞硫酰氯,負(fù)極是鋰。電池組裝完成后,電池將有電壓,不要充電。鋰離子電池是由鋰離子電池發(fā)展而來的。例如,照相機(jī)中使用的紐扣電池曾經(jīng)是鋰離子電池。這種電池也可以充電,但是循環(huán)功能不好,在充放電過程中容易形成鋰晶體,導(dǎo)致電池內(nèi)部短路,所以一般禁止這種電池充電。1980年,j.Goodenough發(fā)現(xiàn)鋰鈷氧化物可以作為鋰離子電池的陰極材料。


1982年水銀血壓計(jì)argarwal和,伊利諾斯理工學(xué)院的sielman發(fā)現(xiàn)鋰離子具有嵌入石墨的特性,這是一個(gè)快速且可逆的過程。同時(shí),鋰離子電池是由鋰金屬制成的,其安全性受到人們的關(guān)注,因此人們測試?yán)娩囯x子嵌入石墨的特性來制造可充電電池。第一個(gè)可用的鋰離子石墨電極由貝爾實(shí)驗(yàn)室成功試制。


1983年,m.hackeray,j.geoodenough等人發(fā)現(xiàn),錳尖晶石是一種極好的陽極材料,具有價(jià)格低廉、穩(wěn)定性好、導(dǎo)電性好和鋰導(dǎo)電性好的特點(diǎn)。其分解溫度高,氧化程度遠(yuǎn)低于鈷酸鋰,即使短路、過充,也能防止燃燒、爆破的危險(xiǎn)。


1989年,a.a.thiram和j.g.ough發(fā)現(xiàn),選擇聚合陰離子的正極會(huì)觸發(fā)更高的電壓。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

1992年,日本索尼公司明確指出,碳材料為負(fù)極,含鋰化合物為正極的鋰離子電池,在充放電過程中,不存在金屬鋰,只要是鋰離子,這就是鋰離子電池。鋰離子電池從此改變了消費(fèi)電子產(chǎn)品。這種電池使用鋰鈷氧化物作為陰極材料,仍然是便攜式電子設(shè)備的重要電源。


1996年,Padhi和Goodenough發(fā)現(xiàn)具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鹽,如磷酸鐵鋰(LiFePO4),比傳統(tǒng)的正極材料更安全,尤其耐高溫,比傳統(tǒng)的鋰離子電池材料更耐充電。因此,它已成為主流大電流放電的動(dòng)力鋰離子電池的負(fù)極材料。


縱觀電池的發(fā)展歷史,我們可以看到當(dāng)時(shí)世界電池行業(yè)的三個(gè)特點(diǎn)。二是電池對電池的轉(zhuǎn)換,其中適合繼續(xù)擴(kuò)展的策略;三是電池進(jìn)一步向小、輕、薄方向發(fā)展。在商用可充電電池中,鋰離子電池的比能最高,特別是聚合物鋰離子電池,可用于薄可充電電池。鋰離子電池因其體積能量大、質(zhì)量能量比高、充電無污染等特點(diǎn),在發(fā)達(dá)國家得到了迅速的發(fā)展。電信和信息市場,尤其是移動(dòng)電話和筆記本電腦的普及,為鋰離子電池供應(yīng)了一個(gè)市場機(jī)遇。聚合物鋰離子電池在鋰離子電池中以其獨(dú)特的安全優(yōu)勢,將逐步取代液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池,成為鋰離子電池的主流。聚合物鋰離子電池被譽(yù)為21世紀(jì)電池,將開創(chuàng)電池的新時(shí)代,前景十分樂觀。

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