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有關(guān)鋰離子電池的由來及發(fā)展解析

鉅大鋰電  |  點(diǎn)擊量:0  |  2021年07月23日  

鋰離子電池的由來及發(fā)展


1970年代埃克森的M.S.Whittingham采用硫化鈦?zhàn)鳛檎龢O材料,金屬鋰作為負(fù)極材料,制成首個(gè)鋰離子電池。


1980年,J.Goodenough發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰可以作為鋰離子電池正極材料。


982年伊利諾伊理工大學(xué)(theIllinoisInsTItuteofTechnology)的R.R.Agarwal和J.R.Selman發(fā)現(xiàn)鋰離子具有嵌入石墨的特性,此過程是快速的,并且可逆。與此同時(shí),采用金屬鋰制成的鋰離子電池,其安全隱患備受關(guān)注,因此人們嘗試?yán)娩囯x子嵌入石墨的特性制作充電電池。首個(gè)可用的鋰離子石墨電極由貝爾試驗(yàn)室試制成功。


1983年M.Thackeray、J.Goodenough等人發(fā)現(xiàn)錳尖晶石是優(yōu)良的正極材料,具有低價(jià)、穩(wěn)定和優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)鋰性能。其分析溫度高,且氧化性遠(yuǎn)低于鈷酸鋰,即使出現(xiàn)短路、過充電,也能夠戒備了燃燒、爆炸的危險(xiǎn)。


1989年,A.Manthiram和J.Goodenough發(fā)現(xiàn)采用聚合陰離子的正極將出現(xiàn)更高的電壓。


1991年索尼公司公布首個(gè)商用鋰離子電池。隨后,鋰離子電池革新了消費(fèi)電子產(chǎn)品的面貌。


1996年P(guān)adhi和Goodenough發(fā)現(xiàn)具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鹽,如磷酸鋰鐵(LiFePO4),比傳統(tǒng)的正極材料更具優(yōu)越性,因此已成為當(dāng)前主流的正極材料。


鋰離子電池(Li-ionbatteries)是鋰離子電池發(fā)展而來。所以在解析Li-ion之前,先解析鋰離子電池。舉例來講,紐扣式電池就屬于鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料是二氧化錳或亞硫酰氯,負(fù)極是鋰。電池包裝完成后電池即有電壓,不需充電。這種電池也可以充電,但循環(huán)性能不好,在充放電循環(huán)過程中,容易形成鋰枝晶,造成電池內(nèi)部短路,所以一般情況下這種電池是禁止充電的。


后來,日本索尼公司發(fā)明了以炭材料為負(fù)極,以含鋰的化合物作正極的鋰離子電池,在充放電過程中,沒有金屬鋰存在,惟有鋰離子,這就是鋰離子電池。


20世紀(jì)90年代初,日本Sony能源開發(fā)公司和加拿大Moli能源公司分別研制成功了新型的鋰離子蓄電池,不僅性能良好,而且對(duì)環(huán)境無污染。隨著信息技術(shù)、手持式機(jī)械和電動(dòng)汽車的迅猛發(fā)展,對(duì)高效能電源的需求急劇上升,鋰離子電池已成為目前發(fā)展最為迅速的范疇之一。


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