Geschichte der Lithium-Ionen-Batterien vom Hersteller eines kundenspezifischen Lithium-Ionen-Akkus

Geschichte der Lithium-Ionen-Batterien vom Hersteller eines kundenspezifischen Lithium-Ionen-Akkus

In der letzten Hälfte der 1970er Jahre begann eine Gruppe weltweiter Forscher mit der Entwicklung einer Lithium-Partikel-Batterie, einer Art batteriebetriebener Batterie, die letztendlich alles von vielseitiger Hardware bis hin zu Elektrofahrzeugen und Mobiltelefonen steuert. Diese Woche wurde der Nobelpreis für Chemie 2019 an drei Forscher, John B. Goodenough, M. Stanley Whittingham und Akira Yoshino, für ihre Arbeit beim Aufbau dieser Batterie verliehen. Laut dem offiziellen Nobelpreisverband wird diese leichte, batteriebetriebene und bahnbrechende Batterie derzeit in allen Bereichen eingesetzt, von Mobiltelefonen über PCs bis hin zu Elektrofahrzeugen. Sie kann ebenfalls kritische Energiemaßnahmen aus sonnenorientierter und Windkraft speichern. eine freie Gesellschaft für Erdölderivate denkbar machen. \"

Die Geschichte der Lithium-Ionen-Batterie

Während des Ölnotfalls in den 1970er Jahren begann Stanley Whittingham, ein englischer Physiker, der zu diesem Zeitpunkt für Exxon Portable arbeitete, die Möglichkeit einer weiteren Batterie zu untersuchen - eine, die in kurzer Zeit ganz allein mit Energie versorgt werden könnte und möglicherweise zu einer ohne fossile Energie führen könnte Tag. In seinem ersten Bestreben versuchte er, Titandisulfid und Lithiummetall als Anoden zu verwenden, doch die Mischung stellte einige Schwierigkeiten dar, einschließlich echter Sicherheitsbedenken. Nachdem die Batterien des kundenspezifischen Herstellers von Lithium-Ionen-Akkus kurzgeschlossen und in Flammen aufgegangen waren, entschied sich Exxon, die Analyse zu stoppen.

Wie dem auch sei, John B. Goodenough, derzeit Designlehrer an der University of Texas in Austin, hatte einen anderen Gedanken. In den 1980er Jahren testete er die Verwendung von Lithiumkobaltoxid als Kathode anstelle von Titandisulfid, was sich auszahlt: Die Batterie vervielfachte ihr Energiepotential.

Mithilfe von Bildgebungstechniken wie Mikro-CT und Elektronenmikroskopie können Wissenschaftler 2D- und 3D-Bilder erstellen, mit denen sie die Batterie in voller Länge von der Zellebene bis zur Atomebene sehen können. Von hier aus können sie aus den aus Bildern extrahierten mikrostrukturellen Informationen ein grundlegendes Verständnis der Batteriematerialien entwickeln.

Um die Entwicklung von Struktur- und Zusammensetzungsänderungen von Materialien sowie von Defektbildungen zu untersuchen, wenden sich Wissenschaftler der Spektroskopie wie Raman, NMR, Röntgenbeugung und Massenspektrometrie zu. Mit diesen Techniken können Forscher die Elektrodenmaterialien beim Laden analysieren und Informationen geben, die sie sonst nicht sehen würden.

Nach fünf Jahren machte Akira Yoshino von der Meijo-Universität in Nagoya, Japan, einen weiteren Handel. Anstatt ansprechendes Lithiummetall als Anode zu verwenden, versuchte er, ein kohlenstoffhaltiges Material, Ölkoks, zu verwenden, was zu einem fortschreitenden Ergebnis führte: Nicht nur, dass die neue Batterie ohne Lithiummetall insgesamt sicherer war, die Batterieausführung war auf diese Weise stabiler Lieferung des Hauptmodells der Lithium-Partikel-Batterie.

Eigenschaften von Lithium

Lithium hat einige ansprechende Aktivitätsmöglichkeiten innerhalb eines Batterie-Netzteils vonHersteller von kundenspezifischen Lithium-Ionen-Akkus. Alles in allem ist es das leichteste, hat das beste elektrochemische Potenzial und weist die größte Energiedicke pro kg auf. Anschließend werden wiederaufladbare Batteriepacks mit Lithiummetallanoden (Negativkathoden) so ausgestattet, dass sie eine hohe Spannung und eine unglaubliche Grenze bieten, was zu einer enormen hohen Energiedicke führt.

Nach Fahruntersuchungen an wiederaufladbaren Li-Partikel-Akkus in den achtziger Jahren wurde festgestellt, dass Änderungen, die durch das Radfahren auf der Lithiumkathode hervorgerufen wurden, eine potenzielle Brandgefahr mit sich brachten. Diese Anpassungen, die ein normaler Kilometerstand sind, beeinträchtigen die Wärmesicherheit der Telefone und verursachen möglicherweise außer Kontrolle geratene Wärmebedingungen. An dem Punkt, an dem diese Bedingungen auftreten, nähert sich die Zelltemperatur schnell dem Erweichungszweck von Lithium, was zu einer groben Reaktion führt, die als \"Entlüften mit Feuer\" bekannt ist. Um den gegenwärtigen Umstand aufzuzeigen, müssen viele nach Japan versandte batteriebetriebene Lithiumbatterien 1991 überprüft werden, wenn eine Batterie in einem Mobiltelefon Fackelgase erzeugt und die Person des Besitzers verbraucht.

Diese Überhitzungs- und Brandgefahr aufgrund der grundsätzlichen Unstetigkeit von Lithiummetall, insbesondere während des gesamten Ladevorgangs, führt dazu, dass logische Tests auf eine nichtmetallische Lithiumbatterie mit Lithiumpartikeln umgestellt werden. Obwohl Li-Ionen eine geringfügig geringere Energiedicke als Lithiummetall aufweisen, ist das Lithiumpartikel von Natur aus geschützt, da beim Wiederaufladen und Freisetzen bestimmte Sicherheitsmaßnahmen getroffen werden. Aufgrund dieser Entwicklungen schuf und verkaufte Sony 1991 den zugrunde liegenden Li-Partikel-Akku für den geschäftlichen Einsatz. Kurz nachdem andere Batteriehersteller ihre eigenen Sorten des wiederaufladbaren Li-Partikel-Akkus entwickelt und verkauft hatten. Derzeit ist der Lithium-Partikel-Akku von cHersteller von kundenspezifischen Lithium-Ionen-Akkusist die am schnellsten wachsende und energiegeladenste Batterieinnovation, die über eine breite Basis elektronischer Zahnradbestimmungen erreichbar ist.

Energiedichte

Das Li-Partikel-Batteriepaket liefert häufig die doppelte Energiedicke der normalen Nickel-Cadmium-Batterie. Zusätzliche Entwicklungen und Fortschritte bei anodendynamischen Assets haben die Energiedicke auf ein Vielfaches der Nickel-Cadmium-Batterie verbessert. Ebenso groß sind die Heap-Highlights und die Kraftfreigabe setzt sich hinsichtlich der Freisetzungseigenschaften ebenfalls auf den Ni-Cd fort.

Der Li-Partikel-Akku erfordert eine geringere Wartung. Dies ist ein Vorteil gegenüber anderen Batterieentwicklungen, da kein Speicher vorhanden ist und kein geplanter Zyklus die Lebensdauer der Batterie verlängern soll. Darüber hinaus steht die Selbstfreigabe nicht genau im Gegensatz zu Nickel-Cadmium und NiMH, was zu Li-Ionen-Akkus führt, die für heutige Kraftstoffmessanwendungen geeignet sind.

Eigenschaften und Einschränkungen von Lithium-Ionen-Batterien.

Sehenswürdigkeiten:

• ein. Höhere Energiedicke, Kapazität für noch bemerkenswertere Grenzen.

• b. Im Allgemeinen ist die Selbstfreisetzung bei geringer Selbstfreisetzung nicht gerade ein großer Teil der von Nickelcadmium und NiMH.

• c. Unbedeutende Instandhaltung, keine gelegentliche Freigabe erforderlich; keine Erinnerung.

Einschränkungen:

• ein. Benötigt Sicherheitskreis, Versicherungskreis begrenzt Spannung und Strom. Die Batterie ist geschützt, wenn sie nicht angeregt wird.

• b. Vorbehaltlich der Reifung, unabhängig davon, ob sie verwendet wird oder nicht, wird die Reifung durch das Auffinden der Batterie in einem kühlen Bereich und bei einem Ladezustand von 40% begrenzt.

• c. Mittlerer Freigabestrom.

• d. Vorbehaltlich der Transportgesetze kann der Versand wichtigerer Maßnahmen für Li-Partikel-Batterien ebenfalls von der administrativen Kontrolle abhängen. Diese Einschränkung spielt für einzelne tragbare Batterien von keine RolleHersteller von kundenspezifischen Lithium-Ionen-Akkus.

• e. Kostspielig in der Herstellung, rund 40% teurer als Nickel-Cadmium. Bessere Entwurfsstrategien und das Ersetzen von spärlichen Metallen durch geringere Kostenentscheidungen werden höchstwahrscheinlich den Aufkleberpreis senken.

• f. Anpassungen in Metall- und Verbundmischungen, die nicht vollständig erstellt wurden, wirken sich auf die Ergebnisse der Batteriebewertung aus, insbesondere bei einigen schnellen Bewertungstechniken.

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