Istorija razvoja litijumske baterije
Nakon decenija razvoja, litijumske baterije su se naširoko koristile i snažno su se razvijale. Sada su oni postali zamjena za tradicionalne izvore energije. Kroz kakav razvojni proces su prošle litijumske baterije? Hajde da pogledamo:
1. 1970-ih, Exxonov MS Whittingham koristio je titanijum sulfid kao katodni materijal i metalni litijum kao anodni materijal za izradu prve litijumske baterije.
2. Godine 1980. J. Goodenough je otkrio da se litijum-kobalt oksid može koristiti kao katodni materijal za litijum-jonske baterije.
3. 1982. RR Agarwal i JR Selman sa Tehnološkog instituta u Ilinoisu otkrili su da litijum joni imaju karakteristike interkalacionog grafita. Ovaj proces je brz i reverzibilan. U isto vrijeme, sigurnosne opasnosti litijumskih baterija napravljenih od metalnog litijuma privukle su veliku pažnju. Stoga su ljudi pokušali da naprave punjive baterije koristeći karakteristike litijum jona ugrađenih u grafit. Prvu dostupnu litijum-jonsku grafitnu elektrodu uspješno je probno proizvela Bell Laboratories.
4. Godine 1983, M. Thackeray, J. Goodenough i drugi otkrili su da je manganova spinel odličan katodni materijal, niske cijene, stabilnosti i odlične provodljivosti i provodljivosti litijuma. Njegova temperatura raspadanja je visoka, a oksidacija je mnogo niža od one kod litijum 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 su otkrili da bi pozitivna elektroda s polimernim anjonom proizvela viši napon.
6. 1991. Sony je objavio prvu komercijalnu litijum-jonsku bateriju. Nakon toga, litijum-jonske baterije su revolucionirale lice potrošačke elektronike.
7. Godine 1996. Padhi i Goodenough su otkrili da su fosfati sa strukturom olivina, kao što je litijum gvožđe fosfat (LiFePO4), superiorniji od tradicionalnih katodnih materijala, te su stoga postali aktuelni glavni katodni materijali.
Zbog veoma aktivnih hemijskih svojstava metala litijuma, prerada, skladištenje i upotreba metala litijuma imaju veoma visoke ekološke zahteve. Stoga se proizvodnja litijumskih baterija mora odvijati pod posebnim uvjetima okoline. Međutim, zbog brojnih prednosti litijumskih baterija, litijumske baterije se široko koriste u elektronskim instrumentima, digitalnim i kućnim aparatima. Međutim, većina litijumskih baterija su sekundarne baterije, a postoje i baterije za jednokratnu upotrebu. Nekoliko sekundarnih baterija ima slab vijek trajanja i sigurnost.
Kasnije, japanska's Sony Corporation izumila je litijumsku bateriju sa ugljeničnim materijalom kao negativnom elektrodom i spojem koji sadrži litijum kao pozitivnu elektrodu. Tokom procesa punjenja i pražnjenja ne postoji metalni litijum, već samo litijum joni. Ovo je litijum-jonska baterija. Kada se baterija napuni, litijum joni se generišu na pozitivnoj elektrodi baterije, a generisani litijum ioni se kreću do negativne elektrode kroz elektrolit. Ugljik kao negativna elektroda ima slojevitu strukturu. Ima mnogo mikropora. Litijevi joni koji dospiju do negativne elektrode ugrađeni su u mikropore sloja ugljika. Što je više litijum jona ubačeno, 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 litijumovih jona vrati na pozitivnu elektrodu, to je veći kapacitet pražnjenja. Ono što obično nazivamo kapacitetom baterije odnosi se na kapacitet pražnjenja. Tokom procesa punjenja i pražnjenja Li-iona, litijum ioni su u stanju kretanja od pozitivne elektrode do negativne elektrode do pozitivne elektrode. Li-jonske baterije su poput stolice za ljuljanje. Dva kraja stolice za ljuljanje su dva pola baterije, a litijum jon trči napred-nazad u stolici za ljuljanje kao sportista. Tako se litijum-jonske baterije nazivaju i baterije za stolice za ljuljanje.
Uz široku upotrebu digitalnih proizvoda kao što su mobilni telefoni, prijenosna računala i drugi proizvodi, litijum-jonske baterije su naširoko korištene u takvim proizvodima s odličnim performansama, a posljednjih godina postepeno su se razvile u druge primjene proizvoda. Godine 1998. Tianjin Power Research Institute započeo je komercijalnu proizvodnju litijum-jonskih baterija. Tradicionalno, ljudi nazivaju litijum-jonske baterije litijumskim baterijama, ali ove dve vrste baterija se razlikuju. Sada su litijum-jonske baterije postale mainstream.
Prema podacima u"Predviđanju potražnje na tržištu industrije litijumskih baterija u Kini' i izvještaju o analizi strateškog planiranja investicija", neriješeni problem litijuma u Kini' industrija baterija je nesmanjeno ulaganje u industrijski lanac, dok se neuredna konkurencija intenzivira, potražnja u nizvodnom toku i dalje slabi, a industrija se bori da napreduje u Kini. Razvojni put industrije litijumskih baterija je u osnovi rast i formiranje na bazi. Preduzeća su u osnovi jedna poslovna operacija. Karakteristike su: ograničena snaga, mali obim, visok pritisak preživljavanja i težak održivi razvoj. Međutim, zbog ogromnog tržišnog prostora za nova energetska vozila i stalne podrške vladinim politikama, ulaganje u lanac industrije litijumskih baterija u Kini' nije se smanjilo, a nesređena konkurencija u industriji se intenzivirala.
Niska proizvodna veza ima ozbiljan višak kapaciteta, a high-end veza nema dovoljno ulaganja, a cijena sirovina za litijumske baterije nastavlja da pada. Od industrijskog razvojnog puta, zasnovanog na polju potrošačke elektronike, normalan je razvojni put da se male i srednje litijumske baterije kao što su električni alati i električni bicikli koriste kao razvojne mogućnosti, a zatim do hibridnih baterija i na kraju do čistih električnih baterija. Trenutno, električnim alatima i električnim biciklima još uvijek dominiraju nikl-kadmijumske i olovno-kiselinske baterije, a primjena litijumskih baterija se sporo razvija; glavna hibridna tehnologija je u inostranstvu, a proizvodi hibridnih automobila su uglavnom strani brendovi. Iz perspektive nacionalne podrške, 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 litijumskih baterija suočava se s neugodnom situacijom nesmanjenih ulaganja, ali slabe potražnje.
Iako je put krivudav, izgledi su i dalje sjajni. Domaći proizvodni materijali za baterije već su izašli iz perioda uvođenja i ušli u period brzog rasta. Trenutno se pojavio veliki broj kompanija koje se bave proizvodnjom materijala sa međunarodnim naprednim nivoima. Ove kompanije se fokusiraju na razvoj osnovne tehnologije i sarađuju 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 sistem lanca snabdevanja vrhunskih proizvođača baterija. Dalje jačaju sopstvenu snagu kroz saradnju i saradnju i ostvaruju vrli krug.
Uz brzi napredak osnovne tehnologije i kontinuirano povećanje tržišnog udjela među brojnim domaćim materijalnim divovima, jaki će ostati jaki. Ovo je naš fokus. Iz perspektive srednjeg i nizvodnog paketa, mnogi važni potrošački uređaji trenutno biraju Kinu kao svoju bazu za sklapanje. To je također omogućilo japanskim i korejskim baterijskim ćelijama i pogonima za montažu baterija da se također smjeste u Kinu, a proizvodni kapaciteti domaćih proizvođača također se brzo razvijaju. U segmentu srednjih ćelija, kako bi se izborili sa postepenim padom cijena proizvoda, sve više proizvođača seče na sastavljanje i obradu baterija, uključujući Sony, Samsung, LG, New Energy, BYD, itd., posebno u kvadratnim 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 sklapaju tvornice baterijskih ćelija neovisno. Fabrika će sastavljati i obraditi samo aplikacije više serija i paralela. Midstream Cell i downstream Pack postepeno su evoluirali od čistog uzvodno-nizvodnog odnosa u prošlosti do kooperativnog i kompetitivnog odnosa. Odnos između konkurencije će se postepeno povećavati u budućnosti.
