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L'histoire des batteries lithium-ion

2019-06-21

En 1970, M.S. Exxon Whittingham a fait le premierbatterie au lithiumutilisant du sulfure de titane comme matériau de cathode et du lithium métallique comme matériau de cathode. Le matériau de cathode de la batterie au lithium est du dioxyde de manganèse ou du chlorure de thionyle, et la cathode est du lithium. Lorsque la batterie est assemblée, la batterie sera sous tension et n'a pas besoin d'être chargée. Les batteries lithium-ion (batteries Li-ion) sont le développement de batteries au lithium. Par exemple, les piles boutons utilisées dans les appareils photo précédents étaient des piles au lithium. Ce type de batterie peut également être chargé, mais ses performances de cycle ne sont pas bonnes. Il est facile de former des cristaux de lithium pendant les cycles de charge et de décharge, ce qui entraîne un court-circuit à l'intérieur de la batterie, ce qui empêche généralement ce type de batterie de se charger.

En 1982, l’Institut de technologie de l’Illinois (Illinois Institute of Technology), R.R.A. Garwal et J.R.S Elman ont découvert que l’ion lithium incorporé avait les propriétés du graphite. Dans le même temps, constituées de piles au lithium métalliques, ses problèmes de sécurité ont fait l’objet d’une grande attention, de sorte que l’on essaie de tirer parti des caractéristiques de la production de piles rechargeables au graphite intégré aux ions de lithium. La première électrode de graphite lithium-ion disponible a été produite avec succès par Bell LABS.

1983 m. hackeray, J.G galaxite oodenough et d’autres se sont révélés être un excellent matériau pour cathodes, avec un lithium bon marché, stable et bon conducteur, avec des performances de guidage. Sa température de décomposition est élevée et son oxydation est bien inférieure à celle du lithium acide de cobalt, même si un court-circuit, une surcharge, peuvent également éviter les risques de combustion et d’explosion.

En 1989, Arjun Anthiram et J. G oodenough polymérisation anionique constatent que le positif générera une tension plus élevée.

En 1992, SONY du Japon a inventé les matériaux carbonés comme anode, avec les composés de lithium comme anode de batterie au lithium. Lors du chargement et de la décharge, il n’existe pas de lithium métallique, il n’ya que le lithium ion, c’est la batterie au lithium ionique. Par la suite, les batteries lithium-ion ont révolutionné le visage des produits électroniques grand public. Tels que le lithium acide de cobalt en tant que matériau d'anode de la batterie, reste la principale source d'alimentation des appareils électroniques portables.

Padhi et Assez trouvé trouvé 1996 a la structure de phosphate d'olivine, comme le phosphate de fer de lithium (LiFePO4), plus de sécurité que les matériaux d'anode traditionnels, en particulier la résistance à haute température, résistance à la surcharge que les matériaux de batterie lithium-ion traditionnels. Par conséquent, est devenu le courant dominant de la grande décharge actuelle batterie au lithium de puissance Le matériau de l'anode.

Tout au long de l’histoire du développement de la batterie, nous pouvons constater que les trois caractéristiques du développement de l’industrie de la batterie dans le monde sont, entre autres, le développement rapide de la batterie verte pour la protection de l’environnement, notamment les batteries lithium-ion, les batteries nickel-métal-hydrure, etc. . Deux est une batterie à la fois, il est conforme à la stratégie de développement durable, 3 c’est un développement plus poussé de la batterie dans le sens de petit, léger et mince. Dans la commercialisation des batteries rechargeables, la batterie lithium-ion possède l'énergie spécifique la plus élevée, en particulier les batteries Polymer lithium-ion, vous pouvez utiliser un type de batterie rechargeable de type fin. En raison du volume de la batterie lithium-ion est haute énergie spécifique et de masse, rechargeable et sans pollution, possèdent trois caractéristiques du développement actuel de l'industrie de la batterie, ainsi ont une croissance plus rapide dans les pays développés. Les télécommunications, le développement du marché de l’information, en particulier l’utilisation de téléphones portables et d’ordinateurs portables, ont ouvert des perspectives de marché aux batteries lithium-ion. Et la batterie polymère lithium-ion de la batterie lithium-ion avec ses avantages uniques en matière de sécurité remplacera progressivement l'électrolyte liquide de la batterie lithium-ion et deviendra le courant dominant de la batterie lithium-ion. La batterie lithium-ion polymère a été saluée comme une "batterie" au 21ème siècle, va mettre en place une nouvelle ère de batterie, les perspectives de développement sont très optimistes.

En mars 2015, Tian Zhonggong, professeur à l'université de Kyoto, a développé avec succès la durée de vie de batteries au lithium ionique d'une durée allant jusqu'à 70 ans. La fabrication de la longévité de la batterie lithium-ion, le volume de 8 centimètres cubes, compte de cycle jusqu'à 25 000 fois. Et Sharp précise que la longévité de la charge et de la décharge de la batterie au lithium-ion après 10000 fois de fait, ses performances sont toujours stables.

Lithium a été découvert en 1817 par le chimiste suédois, étudiant à la Betsy al fett, lorsqu'il a découvert celle-ci nommée Betsy Lithium. Bunsen et mars à 1855 ans, avec la méthode d'électrolyse de chlorure de lithium fondu était élémentaire, le lithium métallique et l'industrialisation du lithium était présentée en 1893 par la racine d'insecte. Utilisant toujours du LiCl électrolytique pour la préparation du lithium, cette méthode consomme d’énormes quantités d’électricité, chaque tonne d’électricité raffinée au lithium pouvant aller jusqu’à six ou soixante-dix mille degrés.

Le lithium dans plus de 100 ans après sa naissance, c’est principalement comme résistance aux médicaments de la goutte au service de la profession médicale. L’administration de l’aérospatiale américaine (NASA) réalise d’abord que les batteries au lithium peuvent être utilisées de manière hautement efficace. En effet, la tension de la batterie est étroitement liée et le métal de la cathode est vivant. En tant que base très vive, la batterie au lithium peut fournir une tension plus élevée. Tels qu'une batterie au lithium peut fournir une tension de 3 V, et une batterie au plomb seulement 2,1 V, et une batterie au carbone-zinc est de 1,5 V. Selon le P = UI, le même flux électrique, batterie au lithium à une puissance de sortie plus élevée.

En tant que 3 éléments, la nature du lithium par deux types d’isotopes stables 6 li et 7 de li, la masse atomique relative du lithium n’était que de 6,9. plus d'électrons. De plus, le lithium présente un autre avantage. Le rayon des ions lithium est petit, donc plus facile que d’autres gros ions lithium dans l’électrolyte, la charge et la décharge peuvent réaliser une électrode de migration efficace, rapide, positive et négative, de sorte que la réaction électrochimique.

Le lithium métallique présente de nombreux avantages, mais de nombreux autres doivent surmonter la difficulté de produire des batteries au lithium-ion. Tout d’abord, le lithium est un élément très vivant des métaux alcalins et, lorsqu’il réagit avec l’eau et l’oxygène, il peut réagir avec l’azote et la température ambiante. Cela conduit au stockage, à l'utilisation ou au traitement du lithium métallique qui est beaucoup plus compliqué que les autres métaux, la demande étant très élevée pour l'environnement. Ainsi, la batterie au lithium n'a pas été appliquée depuis longtemps. Avec les recherches des scientifiques, les obstacles techniques posés par les batteries au lithium se succèdent, les batteries au lithium sont également sur la scène, puis sont entrées dans la phase pratique des batteries au lithium-ion à grande échelle.

En 1982, l’Institut de technologie de l’Illinois (Illinois Institute of Technology), R.R.A. Garwal et J.R.S Elman ont découvert que l’ion lithium incorporé avait les propriétés du graphite. Dans le même temps, constituées de piles au lithium métalliques, ses problèmes de sécurité ont fait l’objet d’une grande attention, de sorte que l’on essaie de tirer parti des caractéristiques de la production de piles rechargeables au graphite intégré aux ions de lithium. La première électrode de graphite lithium-ion disponible a été produite avec succès par Bell LABS.

1983 m. hackeray, J.G galaxite assez bon et d’autres se sont révélés être un excellent matériau cathodique, avec un lithium bon marché, stable et bon conducteur, performances de guidage. Sa température de décomposition est élevée et son oxydation est bien inférieure à celle du lithium acide de cobalt, même si un court-circuit, une surcharge, peuvent également éviter les risques de combustion et d’explosion.

En 1989, Arjun Anthiram et J. On constate assez de polymérisation anionique que le positif va générer une tension plus élevée.

En 1992, SONY du Japon a inventé les matériaux carbonés comme anode, avec les composés de lithium comme anode de batterie au lithium. Lors du chargement et de la décharge, il n’existe pas de lithium métallique, il n’ya que le lithium ion, c’est la batterie au lithium ionique. Par la suite, les batteries lithium-ion ont révolutionné le visage des produits électroniques grand public. Tels que le lithium acide de cobalt en tant que matériau d'anode de la batterie, reste la principale source d'alimentation des appareils électroniques portables.

Padhi et Assez trouvé trouvé 1996 a la structure de phosphate d'olivine, comme le phosphate de fer de lithium (LiFePO4), plus de sécurité que les matériaux d'anode traditionnels, en particulier la résistance à haute température, résistance à la surcharge que les matériaux de batterie lithium-ion traditionnels. Par conséquent, est devenu le courant dominant du matériau de cathode de batterie au lithium à grande puissance de décharge.

Tout au long de l’histoire du développement de la batterie, nous pouvons constater que les trois caractéristiques du développement de l’industrie de la batterie dans le monde sont, entre autres, le développement rapide de la batterie verte pour la protection de l’environnement, notamment les batteries lithium-ion, les batteries nickel-métal-hydrure, etc. . Deux est une batterie à la fois, il est conforme à la stratégie de développement durable, 3 c’est un développement plus poussé de la batterie dans le sens de petit, léger et mince. Dans la commercialisation des batteries rechargeables, la batterie lithium-ion possède l'énergie spécifique la plus élevée, en particulier la batterie polymère lithium-ion, peut être du type fin de batterie rechargeable. En raison du volume de la batterie lithium-ion est haute énergie spécifique et de masse, rechargeable et sans pollution, possèdent trois caractéristiques du développement actuel de l'industrie de la batterie, ainsi ont une croissance plus rapide dans les pays développés. Les télécommunications, le développement du marché de l’information, en particulier l’utilisation de téléphones portables et d’ordinateurs portables, ont ouvert des perspectives de marché aux batteries lithium-ion. Et la batterie polymère lithium-ion de la batterie lithium-ion avec ses avantages uniques en matière de sécurité remplacera progressivement l'électrolyte liquide de la batterie lithium-ion et deviendra le courant dominant de la batterie lithium-ion. La batterie lithium-ion polymère a été saluée comme une "batterie" au 21ème siècle, va mettre en place une nouvelle ère de batterie, les perspectives de développement sont très optimistes.

En mars 2015, Tian Zhonggong, professeur à l'université de Kyoto, a développé avec succès la durée de vie utile de batteries au lithium ionique d'une durée allant jusqu'à 70 ans. La fabrication de la longévité de la batterie lithium-ion, le volume de 8 centimètres cubes, compte de cycle jusqu'à 25 000 fois. Et Sharp précise que la longévité de la charge et de la décharge de la batterie au lithium-ion après 10000 fois, ses performances sont toujours stables.

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