Sejarah pembangunan bateri litium
Selepas beberapa dekad pembangunan, bateri litium telah digunakan secara meluas dan dibangunkan dengan bersungguh-sungguh. Kini mereka telah menjadi pengganti sumber tenaga tradisional. Apakah jenis proses pembangunan yang telah dilalui oleh bateri litium? Mari kita lihat:
1. Pada tahun 1970-an, MS Whittingham Exxon menggunakan titanium sulfida sebagai bahan katod dan litium logam sebagai bahan anod untuk membuat bateri litium pertama.
2. Pada tahun 1980, J. Goodenough mendapati bahawa litium kobalt oksida boleh digunakan sebagai bahan katod untuk bateri litium-ion.
3. Pada tahun 1982, RR Agarwal dan JR Selman dari Institut Teknologi Illinois mendapati bahawa ion litium mempunyai ciri-ciri grafit interkalasi. Proses ini pantas dan boleh diterbalikkan. Pada masa yang sama, bahaya keselamatan bateri litium yang diperbuat daripada litium logam telah menarik perhatian ramai. Oleh itu, orang ramai telah mencuba untuk membuat bateri boleh dicas semula menggunakan ciri-ciri ion litium yang tertanam dalam grafit. Elektrod grafit ion litium pertama yang tersedia telah berjaya dihasilkan percubaan oleh Bell Laboratories.
4. Pada tahun 1983, M. Thackeray, J. Goodenough dan lain-lain mendapati bahawa spinel mangan adalah bahan katod yang sangat baik, dengan harga yang rendah, kestabilan dan kekonduksian yang sangat baik dan kekonduksian litium. Suhu penguraiannya adalah tinggi, dan pengoksidaannya jauh lebih rendah daripada litium kobalt oksida. Walaupun berlaku litar pintas atau cas berlebihan, ia boleh mengelakkan bahaya pembakaran dan letupan.
5. Pada tahun 1989, A. Manthiram dan J. Goodenough mendapati bahawa elektrod positif dengan anion polimer akan menghasilkan voltan yang lebih tinggi.
6. Pada tahun 1991, Sony mengeluarkan bateri lithium-ion komersial yang pertama. Selepas itu, bateri litium-ion merevolusikan wajah elektronik pengguna.
7. Pada tahun 1996, Padhi dan Goodenough mendapati bahawa fosfat dengan struktur olivin, seperti fosfat besi litium (LiFePO4), adalah lebih unggul daripada bahan katod tradisional, dan oleh itu telah menjadi bahan katod arus perdana semasa.
Oleh kerana sifat kimia logam litium yang sangat aktif, pemprosesan, penyimpanan, dan penggunaan logam litium mempunyai keperluan alam sekitar yang sangat tinggi. Oleh itu, pengeluaran bateri litium mesti dijalankan di bawah keadaan persekitaran khas. Walau bagaimanapun, disebabkan banyak kelebihan bateri litium, bateri litium digunakan secara meluas dalam instrumen elektronik, digital dan peralatan rumah. Walau bagaimanapun, kebanyakan bateri litium adalah bateri sekunder, dan terdapat juga bateri pakai buang. Beberapa bateri sekunder mempunyai hayat dan keselamatan yang lemah.
Kemudian, Sony Corporation Jepun's mencipta bateri litium dengan bahan karbon sebagai elektrod negatif dan sebatian yang mengandungi litium sebagai elektrod positif. Semasa proses pengecasan dan nyahcas, tiada litium logam, hanya ion litium. Ini adalah bateri ion litium. Apabila bateri dicas, ion litium dihasilkan pada elektrod positif bateri, dan ion litium yang dihasilkan bergerak ke elektrod negatif melalui elektrolit. Karbon sebagai elektrod negatif mempunyai struktur berlapis. Ia mempunyai banyak mikropori. Ion litium yang mencapai elektrod negatif tertanam dalam mikropori lapisan karbon. Lebih banyak ion litium dimasukkan, lebih tinggi kapasiti pengecasan. Begitu juga, apabila bateri dinyahcas (iaitu, proses kita menggunakan bateri), ion litium yang tertanam dalam lapisan karbon elektrod negatif dilepaskan dan bergerak kembali ke elektrod positif. Lebih banyak ion litium dikembalikan ke elektrod positif, lebih tinggi kapasiti nyahcas. Apa yang biasa kita panggil kapasiti bateri merujuk kepada kapasiti nyahcas. Semasa proses pengecasan dan nyahcas Li-ion, ion litium berada dalam keadaan pergerakan dari elektrod positif ke elektrod negatif ke elektrod positif. Bateri Li-ion adalah seperti kerusi goyang. Dua hujung kerusi goyang adalah dua tiang bateri, dan ion litium berjalan ke sana ke mari di kerusi goyang seperti seorang atlet. Jadi Bateri Li-ion juga dipanggil bateri kerusi goyang.
Dengan penggunaan meluas produk digital seperti telefon bimbit, komputer notebook dan produk lain, bateri litium-ion telah digunakan secara meluas dalam produk sedemikian dengan prestasi cemerlang, dan telah berkembang secara beransur-ansur menjadi aplikasi produk lain dalam beberapa tahun kebelakangan ini. Pada tahun 1998, Institut Penyelidikan Kuasa Tianjin memulakan pengeluaran komersial bateri litium-ion. Secara tradisinya, orang merujuk kepada bateri litium-ion sebagai bateri litium, tetapi kedua-dua jenis bateri ini berbeza. Kini bateri litium-ion telah menjadi arus perdana.
Menurut data dalam"China' Ramalan Permintaan Pasaran Industri Bateri Litium dan Laporan Analisis Perancangan Strategik Pelaburan", masalah tertunggak litium China' industri bateri ialah pelaburan yang tidak henti-hentinya dalam rantaian perindustrian manakala persaingan tidak teratur semakin sengit, permintaan hiliran terus lemah, dan industri sedang bergelut untuk bergerak ke hadapan di China. Laluan pembangunan industri bateri litium pada asasnya adalah pertumbuhan dan pembentukan akar umbi. Perusahaan pada asasnya adalah operasi perniagaan tunggal. Ciri-cirinya ialah: kekuatan terhad, skala kecil, tekanan kelangsungan hidup yang tinggi, dan pembangunan mampan yang sukar. Walau bagaimanapun, disebabkan ruang pasaran yang luas untuk kenderaan tenaga baharu dan sokongan berterusan dasar kerajaan, pelaburan dalam rantaian industri bateri litium #39; China&tidak berkurangan, dan persaingan yang tidak senonoh dalam industri telah meningkat.
Pautan pembuatan kelas rendah mempunyai lebihan kapasiti yang serius, dan pautan mewah mempunyai pelaburan yang tidak mencukupi, dan harga bahan mentah bateri litium terus jatuh. Dari laluan pembangunan perindustrian, berdasarkan bidang elektronik pengguna, ia adalah landasan pembangunan biasa untuk menggunakan bateri litium kecil dan sederhana seperti alat elektrik dan basikal elektrik sebagai peluang pembangunan, dan kemudian kepada bateri hibrid dan akhirnya kepada bateri elektrik tulen. Pada masa ini, alat kuasa dan basikal elektrik masih dikuasai oleh bateri nikel-kadmium dan asid plumbum, dan penggunaan bateri litium berkembang dengan perlahan; teknologi hibrid utama adalah di luar negara, dan produk kereta hibrid kebanyakannya jenama asing. Daripada perspektif sokongan negara, lebih banyak condongkan kepada kenderaan elektrik tulen. Walau bagaimanapun, kerana bahan dan teknologi elektrik tulen masih jauh daripada aplikasi berskala besar, permintaan tidak mencukupi, dan rantaian industri bateri litium menghadapi situasi memalukan pelaburan yang tidak berhenti tetapi permintaan yang lemah.
Walaupun jalan berliku-liku, prospek masih cerah. Bahan bateri huluan domestik telah pun keluar daripada tempoh pengenalan dan memasuki tempoh pertumbuhan pesat. Pada masa ini, beberapa syarikat bahan dengan tahap lanjutan antarabangsa telah muncul. Syarikat-syarikat ini memberi tumpuan kepada pembangunan teknologi teras dan bekerjasama dengan mereka untuk bersama-sama membangunkan produk untuk keperluan berbeza pelanggan hiliran. Melalui keupayaan pembangunan teknikal yang kukuh dan keupayaan perkhidmatan pelanggan, ia telah memenangi pengiktirafan pelanggan dan terus memasuki sistem rantaian bekalan pengeluar bateri terkemuka. Tingkatkan lagi kekuatan mereka sendiri melalui kerjasama dan kerjasama, dan mencapai bulatan murni.
Dengan kemajuan pesat teknologi teras dan peningkatan berterusan bahagian pasaran di kalangan beberapa gergasi bahan domestik, yang kukuh akan kekal kukuh. Ini tumpuan kami. Dari perspektif Sel tengah dan Pek hiliran, banyak peranti pengguna penting pada masa ini memilih China sebagai pangkalan pemasangan mereka. Ini juga telah membolehkan sel bateri Jepun dan Korea serta kilang pemasangan bateri turut menetap di China, dan kapasiti pengeluaran pengeluar domestik juga sedang berkembang pesat. Dalam segmen sel pertengahan, untuk mengatasi penurunan harga produk secara beransur-ansur, semakin banyak pengeluar memotong pemasangan dan pemprosesan bateri, termasuk Sony, Samsung, LG, Tenaga Baharu, BYD, dll., terutamanya dalam bateri persegi dan bateri polimer, yang diduduki sepenuhnya. Peranan bekalan pemasangan sel bateri. Memandangkan kebanyakan bateri prismatik digunakan dalam produk telefon bimbit, ia hampir semuanya dipasang oleh kilang sel bateri. Hampir semua sel tunggal bateri polimer dipasang sepenuhnya oleh kilang sel bateri secara bebas. Hanya aplikasi berbilang siri dan selari akan dipasang dan diproses oleh kilang pemasangan. Sel Tengah dan Pek hiliran telah berkembang secara beransur-ansur daripada hubungan hulu-hiliran tulen pada masa lalu kepada hubungan kerjasama dan kompetitif. Hubungan antara persaingan akan meningkat secara beransur-ansur pada masa hadapan.
