Quelle est l'histoire du développement des batteries lithium-ion

Quelle est l'histoire du développement des batteries lithium-ion?

En 1970, MS Whittingham d'Exxon utilisait le sulfure de titane comme matériau d'électrode positive et le lithium métallique comme matériau d'électrode négative pour fabriquer la première pile au lithium. Le matériau d'électrode positive de la pile au lithium est le dioxyde de manganèse ou le chlorure de thionyle et l'électrode négative est le lithium. Une fois la batterie assemblée, la batterie est sous tension et il n'est pas nécessaire de la charger. Les batteries lithium-ion ( batteries Li-ion) sont le développement de batteries au lithium. Par exemple, la pile bouton utilisée dans la précédente caméra était une pile au lithium. La batterie peut également être chargée, mais les performances du cycle ne sont pas bonnes et les cristaux de lithium se forment facilement pendant le cycle de charge et de décharge, provoquant un court-circuit interne de la batterie. [2]

En 1982, RR Agarwal et JR Selman de l'Illinois Institute of Technology ont découvert que les ions lithium ont la propriété d'être intégrés dans le graphite, ce qui est rapide et réversible. Dans le même temps, la batterie au lithium en métal au lithium a attiré beaucoup d'attention, de sorte que les gens ont essayé de fabriquer une batterie rechargeable en utilisant les caractéristiques du graphite incorporé au lithium-ion. La première électrode de graphite ionique disponible a été produite avec succès par Bell Labs.

En 1983, M. Thackeray, J. Goodenough et al. ont trouvé que le spinelle de manganèse est un excellent matériau cathodique à faible coût, stabilité et excellentes propriétés de conductivité et de guidage du lithium. La température de décomposition est élevée et l'oxydation est beaucoup plus faible que celle du cobaltate de lithium. Même en cas de court-circuit ou de surcharge, le danger de brûlure et d'explosion peut être évité.

En 1989, A. Manthiram et J. Goodenough ont découvert qu'une électrode positive avec un anion polymère produirait une tension plus élevée.

En 1992, Sony Corporation of Japan a inventé une batterie au lithium utilisant un matériau carboné comme électrode négative et un composé contenant du lithium comme électrode positive. Dans le processus de charge et de décharge, il n'existe pas de lithium métallique, seulement des ions lithium, qui sont des batteries au lithium-ion. Par la suite, les batteries lithium-ion ont révolutionné le visage de l'électronique grand public. Une telle batterie utilisant du cobaltate de lithium comme matériau d'électrode positive reste la principale source d'alimentation pour les appareils électroniques portables.

En 1996, Padhi et Goodenough ont découvert que les phosphates à structure olivine, tels que le phosphate de fer lithium (LiFePO4), sont plus sûrs que les matériaux cathodiques traditionnels, en particulier les résistances à haute température.

Tout au long de l’histoire du développement des batteries, nous pouvons voir trois caractéristiques du développement actuel de l’industrie mondiale des batteries. Premièrement, le développement rapide des batteries vertes, y compris les batteries lithium-ion, les batteries hydrogène-nickel, etc. la seconde est la conversion des batteries primaires en batteries, ce qui est conforme à la stratégie de développement durable; Troisièmement, la batterie se développe dans une direction réduite, légère et mince. Parmi les batteries rechargeables commerciales, les batteries au lithium-ion ont la plus haute énergie spécifique, en particulier les batteries au lithium-polymère, ce qui permet d’amincir les batteries rechargeables. C’est précisément parce que les batteries lithium-ion ont une énergie et une masse volumiques supérieures à celles de l’énergie, peuvent être chargées et exemptes de pollution et présentent les trois caractéristiques du développement actuel de l’industrie des batteries. Le développement des marchés des télécommunications et de l’information, en particulier l’utilisation à grande échelle des téléphones portables et des ordinateurs portables, a créé des débouchés commerciaux pour les batteries lithium-ion. La batterie lithium-ion de la batterie lithium-ion remplacera progressivement la batterie lithium-ion à électrolyte liquide par ses avantages uniques en matière de sécurité et deviendra le courant dominant des batteries lithium-ion. La batterie lithium-ion polymère est connue sous le nom de «batterie du 21ème siècle» et ouvrira une nouvelle ère de batteries de stockage. Les perspectives de développement sont très optimistes.

En mars 2015, Sharp et le professeur Tanaka Hyun de l'Université de Kyoto ont développé conjointement une batterie lithium-ion d'une durée de vie de 70 ans. La batterie lithium-ion à vie longue produite par l'essai a un volume de 8 centimètres cubes et une charge et une décharge de 25 000 fois. Et Sharp a déclaré qu'après le chargement et le déchargement de la batterie longue durée au lithium-ion 10 000 fois, ses performances sont toujours stables.

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