Storia delle batterie agli ioni di litio dal produttore di pacchi batteria agli ioni di litio personalizzato

numero Sfoglia:0     Autore:Fabbrica di batterie agli ioni di litio in Cina     Pubblica Time: 2021-01-12      Origine:https://www.jbbatterychina.com/

Storia delle batterie agli ioni di litio dal produttore di pacchi batteria agli ioni di litio personalizzato

Nell'ultima parte degli anni '70, un gruppo di ricercatori in tutto il mondo ha iniziato a creare quella che potrebbe trasformarsi in una batteria a particelle di litio, una sorta di batteria alimentata a batteria che alla fine avrebbe controllato tutto, dall'hardware versatile ai veicoli elettrici e ai telefoni cellulari. Questa settimana, il Premio Nobel per la Chimica 2019 è stato assegnato a tre ricercatori, John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham e Akira Yoshino, per il loro lavoro nella costruzione di questa batteria. Secondo l'associazione ufficiale del Premio Nobel, \"questa batteria leggera, alimentata a batteria e rivoluzionaria è attualmente utilizzata in tutto, dai telefoni cellulari ai PC e ai veicoli elettrici. Può anche immagazzinare misure critiche di energia da energia solare ed eolica, rendendo concepibile una società libera dai derivati ​​del petrolio. \"

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La storia della batteria agli ioni di litio

Durante l'emergenza petrolifera negli anni '70, Stanley Whittingham, un fisico inglese che a quel punto lavorava per Exxon Portable, iniziò a indagare sulla possibilità di un'altra batteria - una che potesse eccitarsi da sola in un breve periodo di tempo e forse portare a una senza energia fossile giorno. Nel suo primo tentativo, ha provato a utilizzare il disolfuro di titanio e il metallo di litio come anodi, ma la miscela ha rappresentato alcune difficoltà, inclusi veri problemi di sicurezza. Dopo che le batterie del produttore di batterie agli ioni di litio personalizzate si sono cortocircuitate ed hanno preso fuoco, Exxon ha scelto di interrompere l'analisi.

Comunque sia, John B. Goodenough, in questo momento un insegnante di progettazione presso l'Università del Texas ad Austin, aveva un altro pensiero. Durante gli anni '80, ha testato l'utilizzo di ossido di cobalto di litio come catodo anziché disolfuro di titanio, che ha dato i suoi frutti: la batteria ha moltiplicato il suo potenziale energetico.

Utilizzando tecniche di imaging come microCT e microscopia elettronica, gli scienziati possono creare immagini 2D e 3D, consentendo loro di vedere la batteria in scala completa, dal livello della cella fino al livello atomico. Da qui, possono sviluppare una comprensione fondamentale dei materiali della batteria dalle informazioni microstrutturali estratte dalle immagini.

Per studiare l'evoluzione dei cambiamenti strutturali e di composizione dei materiali, nonché le formazioni di difetti, gli scienziati si rivolgono alla spettroscopia, come Raman, NMR, diffrazione dei raggi X e spettrometria di massa. Utilizzando queste tecniche, i ricercatori possono analizzare i materiali degli elettrodi mentre si caricano e fornire informazioni che altrimenti non vedrebbero.

Dopo cinque anni, Akira Yoshino dell'Università Meijo di Nagoya, in Giappone, fece un altro scambio. Piuttosto che utilizzare il litio metallico reattivo come anodo, ha provato a utilizzare un materiale carbonioso, il coke di petrolio, che ha portato a una scoperta progressiva: non esclusivamente la nuova batteria era del tutto più sicura senza litio metallo, l'esecuzione della batteria era più stabile, in questo modo fornendo il modello principale della batteria alle particelle di litio.

Proprietà del litio

Il litio ha alcune capacità interessanti per l'attività all'interno di un'alimentazione a batteria daproduttore di batterie agli ioni di litio personalizzate. È il più leggero, tutto considerato, e ha il miglior potenziale elettrochimico e presenta lo spessore di energia maggiore per kg. Successivamente, i pacchi batteria ricaricabili che utilizzano anodi al litio metallico (catodi negativi) sono attrezzati per fornire alta tensione e limite incredibile, in questo modo richiedendo un enorme spessore di energia elevata.

A seguito di indagini condotte sui pacchi batteria ricaricabili a particelle li per tutti gli anni '80, si è scoperto che i cambiamenti causati dal ciclaggio sul catodo al litio hanno comportato una potenziale minaccia di incendio. Queste regolazioni, che sono un normale chilometraggio, riducono la sicurezza termica dei telefoni, causando potenziali condizioni di calore incontrollate. Nel momento in cui emergono queste condizioni, la temperatura della cella si avvicina rapidamente allo scopo di ammorbidimento del litio, provocando una risposta approssimativa nota come \"sfiato con il fuoco \". Per mostrare la situazione attuale, molte batterie al litio alimentate a batteria spedite in Giappone devono essere riviste nel 1991, quando una batteria in un telefono cellulare produceva gas infiammabili e consumava l'individuo del proprietario.

Questo surriscaldamento e pericolo di incendio a causa della instabilità fondamentale del litio metallico, in particolare durante tutto il metodo di ricarica, causano il passaggio nei test logici a una batteria al litio non metallica che utilizza particelle di litio. Sebbene gli ioni di litio abbiano uno spessore di energia leggermente inferiore rispetto al litio metallico, la particella di litio è intrinsecamente protetta, dato che alcune misure di sicurezza vengono impostate durante la ricarica e il rilascio. A causa di questi sviluppi, nel 1991 Sony creò e vendette la sottostante batteria a particelle di litio per uso aziendale. Subito dopo, altri produttori di batterie crearono e vendettero le proprie varietà di batterie ricaricabili a particelle di litio. Allo stato attuale, il pacco batterie al litio di cproduttore di batterie agli ioni di litio ustomè l'innovazione della batteria in più rapida crescita e più energizzante raggiungibile attraverso un'ampia base di determinazioni di ingranaggi elettronici.

Densita 'energia

Il pacco batteria a particelle di litio spesso fornisce il doppio dello spessore energetico di quello della normale batteria al nichel-cadmio. Ulteriori sviluppi e progressi nelle risorse dinamiche degli anodi hanno migliorato lo spessore energetico fino a quasi più volte quello della batteria al nichel-cadmio. Proprio come il limite enorme, i punti salienti dell'heap sono generosi e il rilascio di forza continua allo stesso modo del Ni-Cd per quanto riguarda le caratteristiche di rilascio.

Il pacco batterie alle particelle di litio richiede una manutenzione inferiore. Questo è un vantaggio rispetto ad altri progressi della batteria in quanto non c'è memoria e non ci si aspetta che nessun ciclo pianificato prolunghi la durata della batteria. Inoltre, il rilascio di se stessi non è esattamente la metà in contrasto con il nichel cadmio e NiMH, portando a pacchi batteria agli ioni di litio appropriati per le attuali applicazioni di misurazione del carburante.

Qualità e limitazioni delle batterie agli ioni di litio.

Punti di interesse:

• a. Spessore di energia più elevato, capacità di limiti ancora più notevoli.

• b. Generalmente auto-rilascio basso, l'auto-rilascio non è esattamente una grande porzione di quello del nichel cadmio e NiMH.

• c. Manutenzione insignificante, non è richiesto alcun rilascio occasionale; nessuna memoria.

Vincoli:

• a. Ha bisogno di un circuito di sicurezza, il circuito di assicurazione limita la tensione e la corrente. La batteria è protetta se non sollecitata.

• b. Soggetta a maturazione, indipendentemente dal fatto che non venga utilizzata, trovare la batteria in una regione fresca e al 40% in condizioni di carica limita l'impatto della maturazione.

• c. Corrente di rilascio media.

• d. Fatte salve le leggi sul trasporto, anche la spedizione di misure più significative di batterie a particelle di litio può dipendere dal controllo amministrativo. Questa limitazione non ha importanza per le singole batterie portatili daproduttore di batterie agli ioni di litio personalizzate.

• e. Costoso da fabbricare, circa il 40% in più di spesa rispetto al nichel cadmio. Strategie di progettazione migliori e soppiantare i metalli scarsi con decisioni sui costi ridotti con ogni probabilità ridurranno il prezzo dell'adesivo.

• f. Non completamente creati, gli aggiustamenti nelle miscele di metallo e composti influenzano i risultati di valutazione della batteria, in particolare con alcune tecniche di valutazione rapida.

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