История разработки литиевых батарей
После десятилетий развития литиевые батареи получили широкое распространение и интенсивное развитие. Теперь они стали заменой традиционным источникам энергии. Какой процесс разработки прошли литиевые батареи? Давайте взглянем:
1. В 1970-х годах компания Exxon MS Whittingham использовала сульфид титана в качестве материала катода и металлический литий в качестве материала анода для изготовления первой литиевой батареи.
2. В 1980 году Дж. Гуденаф обнаружил, что оксид лития-кобальта можно использовать в качестве катодного материала для литий-ионных батарей.
3. В 1982 году Р. Р. Агарвал и Дж. Р. Селман из Технологического института Иллинойса обнаружили, что ионы лития обладают характеристиками интеркалирующего графита. Этот процесс быстрый и обратимый. В то же время опасности, связанные с литиевыми батареями из металлического лития, привлекают большое внимание. Поэтому люди пытались сделать аккумуляторные батареи, используя характеристики ионов лития, встроенных в графит. Первый доступный литий-ионно-графитовый электрод был успешно произведен в лаборатории Bell Laboratories.
4. В 1983 г. М. Теккерей, Дж. Гуденаф и другие обнаружили, что марганцевая шпинель является прекрасным катодным материалом с низкой ценой, стабильностью и отличной проводимостью и проводимостью лития. Его температура разложения высока, а степень окисления намного ниже, чем у оксида лития-кобальта. Даже при коротком замыкании или перезарядке можно избежать опасности возгорания и взрыва.
5. В 1989 году А. Мантирам и Дж. Гуденаф обнаружили, что положительный электрод с полимерным анионом будет производить более высокое напряжение.
6. В 1991 году Sony выпустила первый коммерческий литий-ионный аккумулятор. Впоследствии литий-ионные батареи произвели революцию в потребительской электронике.
7. В 1996 году Пади и Гуденаф обнаружили, что фосфаты со структурой оливина, такие как фосфат лития-железа (LiFePO4), превосходят традиционные катодные материалы и поэтому стали основными катодными материалами в настоящее время.
Из-за очень активных химических свойств металлического лития обработка, хранение и использование металлического лития имеют очень высокие экологические требования. Поэтому производство литиевых батарей должно осуществляться в особых условиях окружающей среды. Однако из-за множества преимуществ литиевых батарей литиевые батареи широко используются в электронных приборах, цифровых и бытовых приборах. Однако большинство литиевых батарей - это вторичные батареи, а также есть одноразовые батарейки. Некоторые вторичные батареи имеют плохой срок службы и безопасность.
Позже японская корпорация Sony изобрела литиевую батарею с углеродным материалом в качестве отрицательного электрода и литийсодержащим соединением в качестве положительного электрода. В процессе зарядки и разрядки металлического лития нет, только ионы лития. Это литий-ионный аккумулятор. Когда батарея заряжена, ионы лития генерируются на положительном электроде батареи, и генерируемые ионы лития перемещаются к отрицательному электроду через электролит. Углерод в качестве отрицательного электрода имеет слоистую структуру. В нем много микропор. Ионы лития, достигающие отрицательного электрода, внедряются в микропоры углеродного слоя. Чем больше введено ионов лития, тем выше зарядная емкость. Точно так же, когда батарея разряжена (то есть в процессе, в котором мы используем батарею), ионы лития, внедренные в углеродный слой отрицательного электрода, высвобождаются и возвращаются к положительному электроду. Чем больше ионов лития возвращается на положительный электрод, тем выше разрядная емкость. То, что мы обычно называем емкостью аккумулятора, относится к разрядной емкости. В процессе зарядки и разрядки литий-ионных ионов ионы лития находятся в состоянии движения от положительного электрода к отрицательному электроду и к положительному электроду. Литий-ионные аккумуляторы похожи на кресло-качалку. Два конца кресла-качалки - это два полюса батареи, а литий-ионный ион движется вперед и назад в кресле-качалке, как спортсмен. Поэтому литий-ионные батареи еще называют батареями для кресел-качалок.
Благодаря широкому использованию цифровых продуктов, таких как мобильные телефоны, портативные компьютеры и другие продукты, литий-ионные батареи широко используются в таких продуктах с отличными характеристиками и в последние годы постепенно превратились в другие продукты. В 1998 году Тяньцзиньский научно-исследовательский институт энергетики начал промышленное производство литий-ионных батарей. Традиционно люди называют литий-ионные батареи литиевыми, но эти два типа батарей разные. Теперь литий-ионные батареи стали мейнстримом.
Согласно данным в отчете" Прогноз спроса на рынке индустрии литиевых батарей в Китае' и в отчете об анализе стратегического планирования инвестиций" Аккумуляторная промышленность - это неослабевающие инвестиции в производственную цепочку, в то время как неупорядоченная конкуренция усиливается, спрос на переработку продукции продолжает снижаться, а отрасль в Китае изо всех сил пытается продвинуться вперед. Путь развития индустрии литиевых батарей - это рост и формирование на низовом уровне. Предприятия в основном представляют собой единый бизнес. Характеристики: ограниченная сила, малый масштаб, высокое давление на выживание и сложное устойчивое развитие. Однако из-за обширного рыночного пространства для транспортных средств на новых источниках энергии и постоянной поддержки государственной политики инвестиции в производственную цепочку производства литиевых аккумуляторов Китая не уменьшились, а неупорядоченная конкуренция в отрасли усилилась.
Производственное звено нижнего уровня имеет серьезные избыточные мощности, а звено высокого класса имеет недостаточные инвестиции, а цены на сырье для литиевых батарей продолжали падать. От пути промышленного развития, основанного на области бытовой электроники, нормальным направлением развития является использование малых и средних литиевых батарей, таких как электрические инструменты и электрические велосипеды, в качестве возможностей развития, а затем гибридные батареи и, наконец, чисто электрические батареи. В настоящее время в электроинструментах и электрических велосипедах по-прежнему преобладают никель-кадмиевые и свинцово-кислотные батареи, а применение литиевых батарей развивается медленно; основная гибридная технология находится за рубежом, а продукция гибридных автомобилей - это в основном иностранные бренды. С точки зрения национальной поддержки, больше Tilt больше в пользу чисто электромобилей. Однако, поскольку чистые электрические материалы и технологии все еще далеки от крупномасштабного применения, спрос недостаточен, и отрасль производства литиевых батарей сталкивается с затруднительной ситуацией с неослабевающими инвестициями, но слабым спросом.
Хотя дорога извилистая, перспективы по-прежнему радужны. Отечественные материалы для аккумуляторных батарей уже вышли из периода внедрения и вступили в период быстрого роста. В настоящее время появился ряд компаний по производству материалов с международным передовым уровнем. Эти компании сосредоточены на разработке основных технологий и сотрудничают с ними, чтобы совместно разрабатывать продукты для различных потребностей последующих клиентов. Благодаря своим мощным возможностям технического развития и возможностям обслуживания клиентов, он завоевал признание клиентов и постоянно входит в систему цепочки поставок ведущих производителей аккумуляторов. Дальнейшее усиление собственной силы посредством сотрудничества и сотрудничества и достижение благотворного круга.
Благодаря быстрому развитию основных технологий и постоянному увеличению доли рынка среди ряда отечественных материальных гигантов сильные стороны останутся сильными. Это наша цель. С точки зрения Midstream Cell и Downstream Pack, многие важные потребительские устройства в настоящее время выбирают Китай в качестве своей сборочной базы. Это также позволило японским и корейским предприятиям по производству аккумуляторных батарей и сборочным предприятиям также обосноваться в Китае, а производственные мощности отечественных производителей также быстро развиваются. В сегменте ячеек среднего сегмента, чтобы справиться с постепенным снижением цен на продукцию, все больше и больше производителей сокращают сборку и обработку аккумуляторов, включая Sony, Samsung, LG, New Energy, BYD и т. Д., Особенно в квадратных батареях и батареях. полимерные батареи, которые полностью заняты. Поставляющая роль сборки аккумуляторных элементов. Поскольку большинство призматических батарей используется в продуктах для мобильных телефонов, почти все они собираются на заводах по производству аккумуляторных элементов. Почти все отдельные элементы полимерных батарей полностью собираются заводами по производству аккумуляторных элементов самостоятельно. На сборочном заводе будут собираться и обрабатываться только приложения, состоящие из нескольких серий и параллелей. Midstream Cell и Downstream Pack постепенно эволюционировали от чисто восходящих и нисходящих отношений в прошлом к отношениям сотрудничества и конкуренции. Взаимосвязь между конкуренцией в будущем будет постепенно увеличиваться.
