鉅大LARGE | 點擊量:1238次 | 2020年12月21日
縱觀鋰離子電池的發展歷史
鋰離子電池的開發過程:
1970年,埃克森美孚公司的m.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展而來的。例如,照相機中使用的紐扣電池曾經是鋰離子電池。這種電池也可以充電,但是循環功能不好,在充放電過程中容易形成鋰晶體,導致電池內部短路,所以一般禁止這種電池充電。1980年,j.Goodenough發現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argarwal和,伊利諾斯理工學院的sielman發現鋰離子具有嵌入石墨的特性,這是一個快速且可逆的過程。同時,鋰離子電池是由鋰金屬制成的,其安全性受到人們的關注,因此人們測試利用鋰離子嵌入石墨的特性來制造可充電電池。第一個可用的鋰離子石墨電極由貝爾實驗室成功試制。
1983年,m.hackeray,j.geoodenough等人發現,錳尖晶石是一種極好的陽極材料,具有價格低廉、穩定性好、導電性好和鋰導電性好的特點。其分解溫度高,氧化程度遠低于鈷酸鋰,即使短路、過充,也能防止燃燒、爆破的危險。
1989年,a.a.thiram和j.g.ough發現,選擇聚合陰離子的正極會觸發更高的電壓。
1992年,日本索尼公司明確指出,碳材料為負極,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電子產品。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備的重要電源。
1996年,Padhi和Goodenough發現具有橄欖石結構的磷酸鹽,如磷酸鐵鋰(LiFePO4),比傳統的正極材料更安全,尤其耐高溫,比傳統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力鋰離子電池的負極材料。
縱觀電池的發展歷史,我們可以看到當時世界電池行業的三個特點。二是電池對電池的轉換,其中適合繼續擴展的策略;三是電池進一步向小、輕、薄方向發展。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、質量能量比高、充電無污染等特點,在發達國家得到了迅速的發展。電信和信息市場,尤其是移動電話和筆記本電腦的普及,為鋰離子電池供應了一個市場機遇。聚合物鋰離子電池在鋰離子電池中以其獨特的安全優勢,將逐步取代液態電解質鋰離子電池,成為鋰離子電池的主流。聚合物鋰離子電池被譽為21世紀電池,將開創電池的新時代,前景十分樂觀。