Povijest razvoja litij baterije
Nakon desetljeća razvoja, litijeve baterije su naširoko korištene i snažno se razvijale. Sada su postali zamjena za tradicionalne izvore energije. Kroz kakav su razvojni proces prošle litijeve baterije? Pogledajmo:
1. 1970-ih, Exxonov MS Whittingham koristio je titanov sulfid kao katodni materijal i metalni litij kao anodni materijal za izradu prve litijeve baterije.
2. Godine 1980. J. Goodenough je otkrio da se litij kobalt oksid može koristiti kao katodni materijal za litij-ionske baterije.
3. Godine 1982. RR Agarwal i JR Selman s Illinois Institute of Technology otkrili su da litijevi ioni imaju karakteristike interkaliranog grafita. Ovaj proces je brz i reverzibilan. U isto vrijeme, sigurnosne opasnosti litijevih baterija izrađenih od metalnog litija privukle su veliku pozornost. Stoga su ljudi pokušali napraviti punjive baterije koristeći karakteristike litijevih iona ugrađenih u grafit. Prvu dostupnu litij-ionsku grafitnu elektrodu uspješno je probno proizvela Bell Laboratories.
4. Godine 1983. M. Thackeray, J. Goodenough i drugi otkrili su da je manganova spinel izvrstan katodni materijal, niske cijene, stabilnosti i izvrsne vodljivosti i vodljivosti litija. Njegova temperatura raspadanja je visoka, a oksidacija je mnogo niža od one litij kobalt oksida. Čak i ako dođe do kratkog spoja ili prekomjernog punjenja, može se izbjeći opasnost od izgaranja i eksplozije.
5. Godine 1989. A. Manthiram i J. Goodenough otkrili su da bi pozitivna elektroda s polimernim anionom proizvela viši napon.
6. 1991. Sony je izdao prvu komercijalnu litij-ionsku bateriju. Nakon toga, litij-ionske baterije su revolucionirale lice potrošačke elektronike.
7. Godine 1996. Padhi i Goodenough su otkrili da su fosfati s strukturom olivina, kao što je litij-željezni fosfat (LiFePO4), superiorniji od tradicionalnih katodnih materijala, te su stoga postali trenutni glavni katodni materijali.
Zbog vrlo aktivnih kemijskih svojstava metala litija, obrada, skladištenje i korištenje metala litija imaju vrlo visoke zahtjeve za okoliš. Stoga se proizvodnja litijevih baterija mora odvijati u posebnim uvjetima okoliša. Međutim, zbog brojnih prednosti litijevih baterija, litijeve baterije se široko koriste u elektroničkim instrumentima, digitalnim i kućanskim aparatima. Međutim, većina litijevih baterija su sekundarne baterije, a postoje i baterije za jednokratnu upotrebu. Nekoliko sekundarnih baterija ima loš vijek trajanja i sigurnost.
Kasnije je japanska's Sony Corporation izumila litijsku bateriju s ugljičnim materijalom kao negativnom elektrodom i spojem koji sadrži litij kao pozitivnu elektrodu. Tijekom procesa punjenja i pražnjenja ne postoji metalni litij, već samo litijevi ioni. Ovo je litij-ionska baterija. Kada se baterija napuni, litijevi ioni se stvaraju na pozitivnoj elektrodi baterije, a generirani litijevi ioni prelaze na negativnu elektrodu kroz elektrolit. Ugljik kao negativna elektroda ima slojevitu strukturu. Ima mnogo mikropora. Litijevi ioni koji dospiju do negativne elektrode ugrađeni su u mikropore sloja ugljika. Što je više litijevih iona umetnuto, to je veći kapacitet punjenja. Slično, kada se baterija isprazni (to jest, proces u kojem koristimo bateriju), litijevi ioni ugrađeni u sloj ugljika negativne elektrode se oslobađaju i vraćaju se na pozitivnu elektrodu. Što se više litijevih iona vratilo na pozitivnu elektrodu, to je veći kapacitet pražnjenja. Ono što obično nazivamo kapacitetom baterije odnosi se na kapacitet pražnjenja. Tijekom procesa punjenja i pražnjenja Li-iona, litijevi ioni su u stanju kretanja od pozitivne elektrode do negativne elektrode do pozitivne elektrode. Li-ion baterije su poput stolice za ljuljanje. Dva kraja stolice za ljuljanje su dva pola baterije, a litij ion trči naprijed-natrag u stolici za ljuljanje poput sportaša. Tako se Li-ion baterije nazivaju i baterije za ljuljanje.
Uz raširenu upotrebu digitalnih proizvoda kao što su mobilni telefoni, prijenosna računala i drugi proizvodi, litij-ionske baterije su naširoko korištene u takvim proizvodima s izvrsnim performansama, te su se posljednjih godina postupno razvile u druge primjene proizvoda. Godine 1998. Tianjin Power Research Institute započeo je komercijalnu proizvodnju litij-ionskih baterija. Tradicionalno, ljudi nazivaju litij-ionske baterije litij baterijama, ali ove dvije vrste baterija su različite. Sada su litij-ionske baterije postale mainstream.
Prema podacima u"Kineskoj' prognozi potražnje na tržištu industrije litijskih baterija i izvješću o analizi strateškog planiranja ulaganja", izvanredni problem litija u Kini' industrija baterija nesmanjeno je ulaganje u industrijski lanac, dok se neuredna konkurencija pojačava, potražnja u nizvodnoj struji i dalje slabi, a industrija se bori naprijed u Kini. Razvojni put industrije litijevih baterija u osnovi je rast i formiranje na bazi. Poduzeća su u osnovi jedna poslovna operacija. Karakteristike su: ograničena snaga, mali razmjer, visok pritisak preživljavanja i težak održivi razvoj. Međutim, zbog golemog tržišnog prostora za nova energetska vozila i stalne potpore vladinim politikama, ulaganje u lanac industrije litijevih baterija u Kini' nije se smanjilo, a neuredna konkurencija u industriji se intenzivirala.
Link za proizvodnju niske klase ima ozbiljan višak kapaciteta, a high-end link ima nedovoljno ulaganja, a cijena sirovina za litijeve baterije nastavila je padati. Od industrijskog razvojnog puta, temeljenog na području potrošačke elektronike, normalan je razvojni put korištenje malih i srednjih litijevih baterija kao što su električni alati i električni bicikli kao razvojne mogućnosti, a zatim do hibridnih baterija i na kraju do čistih električnih baterija. Trenutno među električnim alatima i električnim biciklima još uvijek dominiraju nikal-kadmijeve i olovno-kiselinske baterije, a primjena litijevih baterija se sporo razvija; glavna hibridna tehnologija je u inozemstvu, a proizvodi hibridnih automobila uglavnom su strane marke. Iz perspektive nacionalne potpore, više Tilt više na čisto električna vozila. Međutim, budući da su čisti električni materijali i tehnologije još uvijek daleko od primjene velikih razmjera, potražnja je nedovoljna, a lanac industrije litij baterija suočava se s neugodnom situacijom nesmanjenih ulaganja, ali slabe potražnje.
Iako je put krivudav, izgledi su još uvijek sjajni. Domaći proizvodni materijali za baterije već su izašli iz razdoblja uvođenja i ušli u razdoblje brzog rasta. Trenutno su se pojavile brojne tvrtke koje se bave proizvodnjom materijala s međunarodnom naprednom razinom. Te se tvrtke usredotočuju na razvoj osnovne tehnologije i surađuju s njima kako bi zajednički razvili proizvode za različite potrebe daljnjih kupaca. Svojim snažnim tehničkim razvojnim mogućnostima i mogućnostima pružanja usluga korisnicima, osvojio je priznanje kupaca i kontinuirano ulazi u sustav opskrbnog lanca vrhunskih proizvođača baterija. Suradnjom i suradnjom dodatno pojačavaju vlastitu snagu i stvaraju krepostan krug.
Uz brzi napredak osnovne tehnologije i kontinuirano povećanje tržišnog udjela među brojnim domaćim divovima materijala, jaki će ostati jaki. Ovo je naš fokus. Iz perspektive midstream Cell i downstream Pack, mnogi važni potrošački uređaji trenutno biraju Kinu kao svoju bazu za sastavljanje. To je također omogućilo da se japanske i korejske baterije i pogoni za montažu baterija smjeste u Kinu, a proizvodni kapaciteti domaćih proizvođača također se brzo razvijaju. U segmentu srednjih ćelija, kako bi se nosili s postupnim padom cijena proizvoda, sve više proizvođača reže na sastavljanje i obradu baterija, uključujući Sony, Samsung, LG, New Energy, BYD, itd., posebno u četvrtastim baterijama i polimerne baterije, koje su potpuno popunjene. Uloga napajanja sklopa baterijske ćelije. Budući da se većina prizmatičnih baterija koristi u proizvodima za mobilne telefone, gotovo sve ih sastavljaju tvornice baterija. Gotovo sve pojedinačne ćelije polimernih baterija u potpunosti sastavljaju tvornice baterijskih ćelija neovisno. Tvornica za montažu sastavlja i obrađuje samo aplikacije više serija i paralela. Midstream Cell i downstream Pack postupno su evoluirali od čistog uzvodno-nizvodnog odnosa u prošlosti do kooperativnog i kompetitivnog odnosa. Odnos između konkurencije u budućnosti će se postupno povećavati.
