Эдүүлбэр / Блог / Аж үйлдвэрийн / Лити батерейны хөгжил

Лити батерейны хөгжил

10-р сар, 2021

By хоппт

Батерейны төхөөрөмжийн гарал үүсэл нь Лейдений савыг олж илрүүлснээс эхэлж магадгүй юм. Лейден савыг анх 1745 онд Голландын эрдэмтэн Питер ван Мусшенбрук зохион бүтээжээ. Лейден сав нь анхдагч конденсатор төхөөрөмж юм. Энэ нь тусгаарлагчаар тусгаарлагдсан хоёр металл хуудаснаас бүрдэнэ. Дээрх металл саваа нь цэнэгийг хадгалах, суллахад ашиглагддаг. Саваанд хүрэх үед Металл бөмбөгийг ашиглах үед Лейден сав нь дотоод цахилгаан энергийг хадгалах эсвэл арилгах боломжтой бөгөөд түүний зарчим, бэлтгэл нь энгийн байдаг. Сонирхсон хүн бүр үүнийг гэртээ өөрөө хийж болно, гэхдээ энгийн зааварчилгаанаас болж өөрөө ялгарах үзэгдэл нь илүү хүнд байдаг. Ерөнхийдөө хэдхэн цагаас хэдэн өдрийн дотор бүх цахилгаан цэнэггүй болно. Гэсэн хэдий ч Лейдений лонх гарч ирсэн нь цахилгаан эрчим хүчний судалгааны шинэ үе шатыг харуулж байна.

Лейден шил

1790-ээд онд Италийн эрдэмтэн Луижи Галвани цайр, зэс утсыг ашиглан мэлхийн хөлийг холбодог болохыг олж мэдээд мэлхийн хөл мучина гэдгийг олж мэдсэн тул "био цахилгаан" гэсэн ойлголтыг дэвшүүлжээ. Энэхүү нээлт нь Италийн эрдэмтэн Алессандрогийн толгойг эргүүлэхэд хүргэв. Вольта эсэргүүцэж, Вольта мэлхийний хөлийг татвалзах нь мэлхий дээрх цахилгаан гүйдэл гэхээсээ илүү металаас үүссэн цахилгаан гүйдлийн улмаас үүсдэг гэж үздэг. Галванигийн онолыг үгүйсгэхийн тулд Вольта өөрийн алдартай Вольта Стекийг санал болгов. Voltaic стек нь давстай усанд дэвтээсэн картон бүхий цайр, зэс хуудаснаас бүрдэнэ. Энэ бол санал болгож буй химийн батерейны прототип юм.
Вольт эсийн электродын урвалын тэгшитгэл:

эерэг электрод: 2H^++2e^-→H_2

сөрөг электрод: Zn→〖Zn〗^(2+)+2e^-

Voltaic стек

1836 онд Британийн эрдэмтэн Жон Фредерик Даниэлл аккумулятор дахь агаарын бөмбөлгийн асуудлыг шийдэхийн тулд Даниел батерейг зохион бүтээжээ. Даниел батерей нь орчин үеийн химийн батерейны үндсэн хэлбэр юм. Энэ нь хоёр хэсгээс бүрдэнэ. Эерэг хэсэг нь зэсийн сульфатын уусмалд дүрнэ. Зэсийн нөгөө хэсэг нь цайрын сульфатын уусмалд дүрсэн цайр юм. Анхны Даниел батерейг зэс саванд зэс сульфатын уусмалаар дүүргэж, голд нь керамик сүвэрхэг цилиндр сав суулгасан. Энэхүү керамик саванд цайрын саваа, цайрын сульфат сөрөг электрод байдаг. Уусмал дахь керамик савны жижиг нүхнүүд нь хоёр түлхүүрийг ион солилцох боломжийг олгодог. Орчин үеийн Даниел батерейнууд энэ үр дүнд хүрэхийн тулд давсны гүүр эсвэл хагас нэвчилттэй мембраныг ихэвчлэн ашигладаг. Даниел батерейг хуурай батерейгаар солих хүртэл телеграфын сүлжээний тэжээлийн эх үүсвэр болгон ашигладаг байсан.

Даниел батерейны электродын урвалын тэгшитгэл:

Эерэг электрод: 〖Cu〗^(2+)+2e^-→Cu

сөрөг электрод: Zn→〖Zn〗^(2+)+2e^-

Даниел батерей

Одоогийн байдлаар батерейны үндсэн хэлбэрийг тодорхойлсон бөгөөд үүнд эерэг электрод, сөрөг электрод, электролит орно. Ийм үндсэн дээр батерейнууд ойрын 100 жилд эрчимтэй хөгжиж байна. Олон тооны шинэ батерейны системүүд гарч ирсэний дотор Францын эрдэмтэн Гастон Планте 1856 онд хар тугалганы хүчлийн батерейг зохион бүтээжээ. Хар тугалганы хүчлийн батерей Түүний гаралтын том гүйдэл, хямд үнэ нь олны анхаарлыг татсан тул үүнийг эрт үеийн цахилгаан гэх мэт олон хөдөлгөөнт төхөөрөмжид ашигладаг. тээврийн хэрэгсэл. Энэ нь ихэвчлэн зарим эмнэлэг, суурь станцуудын нөөц тэжээлийн эх үүсвэр болгон ашиглагддаг. Хар тугалганы хүчлийн батерей нь гол төлөв хар тугалга, хар тугалганы давхар исэл, хүхрийн хүчлийн уусмалаас бүрдэх ба тэдгээрийн хүчдэл нь ойролцоогоор 2 В хүрч чаддаг. Орчин үед ч боловсорч гүйцсэн технологи, хямд үнэ, усан дээр суурилсан аюулгүй систем зэргээс шалтгаалан хар тугалганы хүчлийн батерейг устгаагүй байна.

Хар тугалганы хүчлийн батерейны электродын урвалын тэгшитгэл:

Positive electrode: PbO_2+〖SO〗_4^(2-)+4H^++2e^-→Pb〖SO〗_4+2H_2 O

Сөрөг электрод: Pb+〖SO〗_4^(2-)→Pb〖SO〗_4+2e^-

Хар тугалга-хүчлийн батерей

1899 онд Шведийн эрдэмтэн Вальдемар Юнгнерийн зохион бүтээсэн никель-кадми батерейг хар тугалганы хүчлийн батерейг бодвол эрчим хүчний нягтрал ихтэй учир эрт үеийн алхагч зэрэг хөдөлгөөнт электрон төхөөрөмжүүдэд илүү өргөн хэрэглэгддэг. Хар тугалганы хүчлийн батерейтай төстэй. Никель-кадми батерейг мөн 1990-ээд оноос өргөнөөр ашиглах болсон ч хоруу чанар нь харьцангуй өндөр, батерей нь өөрөө тодорхой санах ойн нөлөөтэй байдаг. Тийм ч учраас бид зарим ахмад настнуудаас батарейг цэнэглэхийн өмнө бүрэн цэнэггүй болсон байх ёстой, хаягдал батерей нь газрыг бохирдуулна гэх мэтээр ярихыг олонтаа сонсдог. (Одоо байгаа батерейнууд ч гэсэн маш хортой тул хаа сайгүй хаяж болохгүй гэдгийг анхаарна уу, гэхдээ одоогийн лити батерейнууд нь санах ойн ач холбогдолгүй бөгөөд хэт цэнэггүй байх нь батерейны ашиглалтад хортой.) Никель-кадми батерей нь байгаль орчинд илүү их хор хөнөөл учруулдаг бөгөөд тэдгээрийн дотоод эсэргүүцэл температурын дагуу өөрчлөгдөх бөгөөд энэ нь цэнэглэх явцад хэт их гүйдлийн улмаас гэмтэл учруулж болзошгүй. Никель-устөрөгчийн батерейнууд үүнийг 2005 онд аажмаар устгасан. Өнөөг хүртэл никель-кадми батерейг зах зээл дээр ховор үзсээр байна.

Никель-кадми батерейны электродын урвалын тэгшитгэл:

Positive electrode: 2NiO(OH)+2H_2 O+2e^-→2OH^-+2Ni〖(OH)〗_2

Сөрөг электрод: Cd+2OH^-→Cd〖(OH)〗_2+2e^-

Никель-кадми батерей

Лити металл батерейны үе шат

1960-аад онд хүмүүс эцэст нь литийн батерейны эрин үе рүү албан ёсоор оров.

Лити металл өөрөө 1817 онд нээгдсэн бөгөөд удалгүй хүмүүс литийн металлын физик, химийн шинж чанарыг угаасаа батерейны материал болгон ашигладаг болохыг ойлгосон. Энэ нь нягт багатай (0.534г 〖см〗^(-3)), том хүчин чадалтай (онолын хувьд 3860mAh g^(-1) хүртэл), бага чадамжтай (стандарт устөрөгчийн электродтой харьцуулахад -3.04V). Эдгээр нь бараг хүмүүст намайг хамгийн тохиромжтой батерейны сөрөг электродын материал гэж хэлж байна. Гэсэн хэдий ч литийн металл өөрөө асар их асуудалтай байдаг. Энэ нь хэт идэвхтэй, устай хүчтэй урвалд ордог, үйл ажиллагааны орчинд өндөр шаардлага тавьдаг. Тиймээс хүмүүс удаан хугацаанд арчаагүй байсан.

1913 онд Льюис, Кейс нар лити металлын электродын потенциалыг хэмжсэн. Мөн пропиламины уусмал дахь литийн иодид бүхий батерейны туршилтыг электролит болгон хийсэн боловч амжилтгүй болсон.

1958 онд Уильям Сидни Харрис докторын ажилдаа литийн металыг янз бүрийн органик эфирийн уусмалд хийж, хэд хэдэн идэвхгүй давхаргууд (үүнд перхлорт хүчил дэх литийн метал) үүсэхийг ажигласан тухай дурдсан байдаг. Литиум LiClO_4

Пропилен карбонатын PC-ийн уусмал дахь үзэгдэл бөгөөд энэ уусмал нь ирээдүйд литийн батерейны амин чухал электролитийн систем) бөгөөд ион дамжуулах тодорхой үзэгдэл ажиглагдаж байгаа тул үүн дээр үндэслэн зарим урьдчилсан электролизийн туршилтуудыг хийсэн. Эдгээр туршилтууд нь литийн батерейг хөгжүүлэхэд албан ёсоор хүргэсэн.

1965 онд НАСА литийн перхлоратын PC-ийн уусмал дахь Li|Cu батерейг цэнэглэх, цэнэглэх үзэгдлийн талаар гүнзгий судалгаа хийжээ. Бусад электролитийн системүүд, түүний дотор LiBF_4, LiI, LiAl〖Cl〗_4, LiCl-ийн шинжилгээ зэрэг нь энэхүү судалгаа нь органик электролитийн системд ихээхэн сонирхлыг төрүүлсэн.

1969 онд патент нь хэн нэгэн лити, натри, калийн металлыг ашиглан органик уусмалын батерейг худалдаанд гаргахыг оролдож эхэлснийг харуулж байна.

1970 онд Японы Panasonic корпораци Li‖CF_x ┤ батерейг зохион бүтээсэн бөгөөд x-ийн харьцаа ерөнхийдөө 0.5-1 байна. CF_x нь фтор нүүрстөрөгч юм. Фторын хий нь маш хортой хэдий ч фтор нүүрстөрөгч нь өөрөө цагаан хоргүй нунтаг юм. Li‖CF_x ┤ батерей гарч ирсэн нь анхны жинхэнэ арилжааны лити батерей гэж хэлж болно. Li‖CF_x ┤ зай нь үндсэн батерей юм. Гэсэн хэдий ч түүний хүчин чадал нь асар том, онолын хүчин чадал нь 865mAh 〖Kg〗^(-1) бөгөөд цэнэгийн хүчдэл нь урт хугацаанд маш тогтвортой байдаг. Тиймээс хүч нь тогтвортой, өөрөө цэнэггүй болох үзэгдэл бага байдаг. Гэхдээ энэ нь гүйцэтгэлийн хурд багатай тул цэнэглэх боломжгүй. Иймээс ерөнхийдөө манганы давхар исэлтэй хослуулан Li‖CF_x ┤-MnO_2 батерейг хийдэг бөгөөд зарим жижиг мэдрэгч, цаг гэх мэтийн дотоод батерей болгон ашигладаг бөгөөд устгагдаагүй байна.

Эерэг электрод: CF_x+xe^-+x〖Li〗^+→C+xLiF

Сөрөг электрод: Li→〖Li〗^++e^-

Li||CFx батерейны бүдүүвч

1975 онд Японы Sanyo корпораци Li‖MnO_2 ┤ батерейг анх удаа цэнэглэдэг нарны тооцоолуурт ашигласан батерейг зохион бүтээжээ. Үүнийг анхны цэнэглэдэг лити батерей гэж үзэж болно. Тухайн үед Японд энэ бүтээгдэхүүн маш их амжилтанд хүрч байсан ч хүмүүс ийм материалын талаар гүн гүнзгий ойлголтгүй, лити, манганы давхар ислийг мэддэггүй байв. Хариуцлагын цаана ямар шалтгаан байна вэ?

Бараг тэр үед америкчууд дахин ашиглах боломжтой батерейг хайж байсан бөгөөд үүнийг бид одоо хоёрдогч зай гэж нэрлэдэг.

1972 онд MBArmand (зарим эрдэмтдийн нэрийг эхэндээ орчуулаагүй) M_(0.5) Fe〖(CN)〗_3 (М бол шүлтлэг металл) болон Пруссын цэнхэр бүтэцтэй бусад материалыг хурлын илтгэлд санал болгосон. , Мөн түүний ионы интеркалацын үзэгдлийг судалсан. Мөн 1973 онд Белл лабораторийн Ж.Бродхед болон бусад хүмүүс металл дихалкогенид дахь хүхэр ба иодын атомуудын харилцан үйлчлэлийн үзэгдлийг судалжээ. Ионы интеркалацын үзэгдлийн талаархи эдгээр урьдчилсан судалгаа нь лити батерейг аажмаар хөгжүүлэх хамгийн чухал хөдөлгөгч хүч юм. Эдгээр судалгаануудын үр дүнд хожим нь лити-ион батерейг ашиглах боломжтой болсон анхны судалгаа нь нарийн юм.


1975 онд Exxon-ийн Мартин Б. Динес (Exxon Mobil-ийн өмнөх компани) шилжилтийн металлын дихалкогенид ба шүлтлэг металлуудын хоорондын харилцан хамаарлын талаархи урьдчилсан тооцоо, туршилтыг хийсэн бөгөөд тэр жилдээ Экссон өөр нэрээр нэрлэгдсэн эрдэмтэн М.С. Уиттингхэм патентаа хэвлүүлжээ. Li‖TiS_2 ┤ усан сан дээр. Мөн 1977 онд Exoon Li-Al‖TiS_2┤ дээр суурилсан батерейг худалдаанд гаргасан бөгөөд литийн хөнгөн цагааны хайлш нь батерейны аюулгүй байдлыг сайжруулж чаддаг (хэдийгээр илүү их эрсдэлтэй хэвээр байна). Үүний дараа ийм батерейны системийг АНУ-ын Eveready компани дараалан ашиглаж эхэлсэн. Батарей компани болон Грейс компанийг арилжаалах. Li‖TiS_2 ┤ батерей нь жинхэнэ утгаараа анхны хоёрдогч литийн батерей байж болох ба тэр үед хамгийн халуун батерейны систем байсан юм. Тухайн үед түүний эрчим хүчний нягт нь хар тугалганы хүчлийн батерейгаас 2-3 дахин их байсан.

Эртний Li||TiS2 батерейны бүдүүвч диаграм

Эерэг электрод: TiS_2+xe^-+x〖Li〗^+→〖Li〗_x TiS_2

Сөрөг электрод: Li→〖Li〗^++e^-

Үүний зэрэгцээ Канадын эрдэмтэн М.А.Пи 2 онд Li‖MoS_1983┤ батерейг зохион бүтээсэн бөгөөд 60/65С хэмд 1-1Втц 〖Кг〗^(-3) эрчим хүчний нягттай, Li‖TiS_2┤-тай тэнцэх чадалтай. зай. Үүний үндсэн дээр 1987 онд Канадын Моли Энержи компани жинхэнэ худалдаанд гарсан лити батерейг үйлдвэрлэсэн нь дэлхий даяар эрэлт хэрэгцээтэй байсан. Энэ нь түүхэн чухал үйл явдал байх ёстой байсан, гэхдээ инээдэмтэй нь энэ нь Молигийн дараагаар уналтад хүргэж байна. Дараа нь 1989 оны хавар Моли компани хоёр дахь үеийн Li‖MoS_2┤ батерейны бүтээгдэхүүнээ гаргажээ. 1989 оны хаврын сүүлчээр Молигийн анхны үеийн Li‖MoS_2┤ батерейны бүтээгдэхүүн дэлбэрч, томоохон хэмжээний үймээн самууныг үүсгэв. Мөн оны зун бүх бүтээгдэхүүнийг эргүүлэн татаж, хохирогчдод нөхөн төлбөр олгосон. Мөн оны сүүлчээр “Моли Энержи” дампуурлаа зарлаж, 1990 оны хавар Японы NEC компани худалдаж авсан. Моли дахь батерейны төслийг тухайн үед Канадын эрдэмтэн Жефф Дан удирдаж байсан гэсэн цуу яриа байдаг гэдгийг дурдах нь зүйтэй. Эрчим хүчээ хасч, Li‖MoS_2 ┤ батерейны жагсаалтыг үргэлжлүүлэхийг эсэргүүцсэний улмаас огцорсон.

Эерэг электрод: MoS_2+xe^-+x〖Li〗^+→〖Li〗_x MoS_2

Сөрөг электрод: Li→〖Li〗^++e^-

Тайвань Моли Энержи компанийн үйлдвэрлэсэн одоогийн 18650 батерейг худалдаж авлаа

Одоогийн байдлаар лити металл батерейнууд аажмаар олны хараанаас гарч байна. 1970-1980 онуудад эрдэмтдийн литийн батерейны судалгаа голчлон катодын материалд төвлөрч байсныг бид харж байна. Эцсийн зорилго нь шилжилтийн металлын дихалкогенид дээр байнга төвлөрдөг. Давхаргатай бүтэцтэй тул (шилжилтийн металлын дихалкогенидийг одоо хоёр хэмжээст материал болгон өргөнөөр судалж байна), тэдгээрийн давхаргууд ба литийн ионуудыг оруулахад хангалттай зай завсар байна. Тухайн үед энэ хугацаанд анодын материалын судалгаа дэндүү бага байсан. Хэдийгээр зарим судалгаагаар литийн металлын тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлэхийн тулд хайлшлахад анхаарлаа хандуулсан боловч литийн метал өөрөө хэт тогтворгүй бөгөөд аюултай байдаг. Хэдийгээр Молигийн батарей дэлбэрч дэлхийг цочирдуулсан үйл явдал байсан ч лити металлын батерей дэлбэрсэн тохиолдол олон гарч байсан.

Түүгээр ч барахгүй хүмүүс литийн батерейны дэлбэрэлтийн шалтгааныг сайн мэддэггүй байв. Нэмж дурдахад литийн метал нь сайн шинж чанартай тул орлуулшгүй сөрөг электродын материал гэж тооцогддог байв. Молигийн батерейны дэлбэрэлтийн дараа хүмүүсийн литийн металл батерейг хүлээн авах хандлага эрс буурч, лити батерейнууд харанхуй үе рүү орсон.

Аюулгүй батерейтай байхын тулд хүмүүс электродын хортой материалаас эхлэх ёстой. Гэсэн хэдий ч энд хэд хэдэн асуудал байсаар байна: литийн металлын потенциал бага, бусад нийлмэл сөрөг электродуудыг ашиглах нь сөрөг электродын потенциалыг нэмэгдүүлэх бөгөөд ингэснээр литийн батерейнууд Нийт потенциалын зөрүү багасах бөгөөд энэ нь буурах болно. шуурганы эрчим хүчний нягтрал. Тиймээс эрдэмтэд өндөр хүчдэлийн катодын материалыг олох ёстой. Үүний зэрэгцээ батерейны электролит нь эерэг ба сөрөг хүчдэл, мөчлөгийн тогтвортой байдалд тохирсон байх ёстой. Үүний зэрэгцээ электролитийн дамжуулалт ба дулааны эсэргүүцэл нь илүү сайн байдаг. Энэхүү цуврал асуултууд илүү сэтгэл ханамжтай хариулт олохын тулд эрдэмтдийг удаан хугацаанд гайхшруулж байв.

Эрдэмтдийн шийдэх хамгийн эхний асуудал бол литийн металыг орлох аюулгүй, хортой электродын материалыг олох явдал юм. Лити металл нь өөрөө хэт их химийн идэвхжилтэй бөгөөд дендритийн өсөлтийн хэд хэдэн асуудал нь ашиглалтын орчин, нөхцөлд хэт хатуу нөлөө үзүүлдэг бөгөөд энэ нь аюулгүй биш юм. Өдгөө графит нь лити-ион батерейны сөрөг электродын үндсэн хэсэг бөгөөд литийн батерейнд хэрэглэхийг аль хэдийн 1976 онд судалж эхэлсэн. 1976 онд Бесенхард, JO LiC_R-ийн цахилгаан химийн синтезийн талаар илүү нарийвчилсан судалгаа хийжээ. Гэсэн хэдий ч бал чулуу нь маш сайн шинж чанартай (өндөр дамжуулалт, өндөр хүчин чадал, бага потенциал, идэвхгүй байдал гэх мэт) боловч тэр үед лити батерейнд хэрэглэгддэг электролит нь ерөнхийдөө дээр дурдсан LiClO_4-ийн PC уусмал юм. Графит нь ихээхэн асуудалтай байдаг. Хамгаалалт байхгүй тохиолдолд электролитийн PC молекулууд нь литийн ион хоорондын харилцан хамаарал бүхий бал чулууны бүтцэд орж, мөчлөгийн гүйцэтгэл буурахад хүргэдэг. Иймээс бал чулууг тухайн үед эрдэмтэд төдийлөн сайшаадаггүй байв.

Катодын материалын хувьд, литийн металлын батерейны үе шатыг судалсны дараа эрдэмтэд литийн анод материал нь LiTiS_2, 〖Li〗_x V〖Se〗_2 (x) зэрэг буцах чадвар сайтай литийн хадгалах материал болохыг тогтоожээ. =1,2) гэх мэт, үүний үндсэн дээр 〖Li〗_x V_2 O_5 (0.35≤x<3), LiV_2 O_8 болон бусад материалыг боловсруулсан. Эрдэмтэд янз бүрийн 1 хэмжээст ионы суваг (1D), 2 хэмжээст давхаргат ионы интеркалац (2D), 3 хэмжээст ионы дамжуулах сүлжээний бүтцийг аажмаар мэддэг болсон.

Профессор Жон Б.Гүденоугийн LiCoO_2 (LCO)-ийн талаархи хамгийн алдартай судалгаа ч энэ үед хийгдсэн. 1979 онд Goodenogd et al. 2 онд NaCoO_1973-ийн бүтцийн тухай нийтлэлээс санаа авч LCO-г олж, патентын нийтлэл хэвлүүлсэн. LCO нь шилжилтийн металлын дисульфидтэй төстэй давхаргат интеркалацийн бүтэцтэй бөгөөд литийн ионуудыг урвуу байдлаар оруулж, гаргаж авах боломжтой. Хэрэв литийн ионуудыг бүрэн гаргаж авбал CoO_2-ийн нягт бүтэцтэй байх бөгөөд үүнийг литийн литийн ионоор дахин оруулах боломжтой (Мэдээжийн хэрэг, бодит батерей нь литийн ионуудыг бүрэн гаргаж авахыг зөвшөөрөхгүй. чадавхийг хурдан задлахад хүргэнэ). 1986 онд Японы Асахи Касэй корпорацид ажиллаж байсан Акира Ёшино анх удаа LCO, кокс, LiClO_4 PC-ийн гурван уусмалыг нэгтгэж, анхны орчин үеийн лити-ион хоёрдогч батерей болж, одоогийн лити болсон. зай. Sony "хангалттай сайн" хөгшин хүний ​​LCO патентыг хурдан анзаарч, түүнийг ашиглах зөвшөөрөл авчээ. 1991 онд LCO лити-ион батерейг худалдаанд гаргажээ. Лити-ион батерейны тухай ойлголт ч энэ үед гарч ирсэн бөгөөд түүний санаа өнөөг хүртэл үргэлжилж байна. (Sony-ийн XNUMX-р үеийн лити-ион батерейнууд болон Акира Ёшино нар ч гэсэн бал чулууны оронд хатуу нүүрстөрөгчийг сөрөг электрод болгон ашигладаг бөгөөд үүний шалтгаан нь дээрх компьютер нь бал чулуунд интеркалацтай байдаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй)

Эерэг электрод: 6C+xe^-+x〖Li〗^+→〖Li〗_x C_6

Сөрөг электрод: LiCoO_2→〖Li〗_(1-x) CoO_2+x〖Li〗^++xe^-

Sony-ийн лити-ион батерейны эхний үеийн үзмэрүүд

Нөгөөтэйгүүр, 1978 онд Арманд М. полиэтилен гликолыг (PEO) хатуу полимер электролит болгон ашиглахыг санал болгосноор графит анод нь уусгагч PC молекулуудад амархан шингэдэг (тэр үеийн гол электролит хэвээр байна). PC, DEC холимог уусмал) ашигладаг бөгөөд энэ нь анх удаа литийн батерейны системд бал чулууг суулгаж, дараа жил нь эргэдэг сандалны батерей (rocking-chair) гэсэн ойлголтыг санал болгосон. Ийм ойлголт өнөөг хүртэл үргэлжилсээр ирсэн. ED/DEC, EC/DMC гэх мэт одоогийн гол электролитийн системүүд 1990-ээд онд аажмаар гарч ирсэн бөгөөд тэр цагаас хойш ашиглагдаж байна.

Мөн энэ хугацаанд эрдэмтэд Li‖Nb〖Se〗_3 ┤ батерей, Li‖V〖SE〗_2 ┤ батерей, Li‖〖Ag〗_2 V_4 ┤ O_11 батерей, Li‖Cu батерей зэрэг хэд хэдэн батерейг судалжээ. Ли ‖I_2 ┤Батерей гэх мэт, учир нь тэдгээр нь одоо үнэ цэнэ багатай, олон төрлийн судалгаа байхгүй тул би тэдгээрийг нарийвчлан танилцуулахгүй.

1991 оноос хойшхи лити-ион батерейны хөгжлийн эрин үе бол бидний одоо байгаа эрин үе юм. Энд би боловсруулах үйл явцыг нэг бүрчлэн тоймлохгүй харин цөөн хэдэн лити-ион батерейны химийн системийг товч танилцуулъя.

Одоогийн лити-ион батерейны системийн танилцуулга, дараагийн хэсэг нь энд байна.

ойрхон_цагаан
нууц

Энд лавлагаа бичнэ үү

6 цагийн дотор хариулах, ямар ч асуултыг тавтай морилно уу!

    [анги ^ = "wpforms-"]
    [анги ^ = "wpforms-"]