Ličio baterijų paketai pakeitė mūsų elektroninių prietaisų maitinimo būdą. Nuo išmaniųjų telefonų iki elektrinių transporto priemonių – šie lengvi ir efektyvūs maitinimo šaltiniai tapo neatsiejama mūsų kasdienio gyvenimo dalimi. Tačiau plėtra...ličio baterijų klasteriainebuvo sklandus. Bėgant metams, jis patyrė didelių pokyčių ir patobulinimų. Šiame straipsnyje nagrinėsime ličio baterijų istoriją ir kaip jos vystėsi, kad patenkintų mūsų augančius energijos poreikius.
Pirmąją ličio jonų bateriją aštuntojo dešimtmečio pabaigoje sukūrė Stanley Whittingham, ir tai buvo ličio baterijų revoliucijos pradžia. Whittinghamo baterijoje katodas naudojamas titano disulfidas, o anodas – ličio metalas. Nors šio tipo baterijos pasižymi dideliu energijos tankiu, dėl saugos problemų jos nėra komerciškai perspektyvios. Ličio metalas yra labai reaktyvus ir gali sukelti šiluminį išsiveržimą, dėl kurio baterijos gali užsidegti ar sprogti.
Siekdami įveikti su ličio metalo baterijomis susijusias saugos problemas, Johnas B. Goodenoughas ir jo komanda Oksfordo universitete devintajame dešimtmetyje padarė novatoriškų atradimų. Jie atrado, kad naudojant metalo oksido katodą vietoj ličio metalo, galima pašalinti šiluminio išsiveržimo riziką. Goodenougho ličio kobalto oksido katodai sukėlė revoliuciją pramonėje ir atvėrė kelią pažangesnėms ličio jonų baterijoms, kurias naudojame šiandien.
Kitas svarbus ličio baterijų blokų žingsnis įvyko 1990-aisiais, kai Yoshio Nishi ir jo komanda „Sony“ sukūrė pirmąją komercinę ličio jonų bateriją. Jie pakeitė labai reaktyvų ličio metalo anodą stabilesniu grafito anodu, dar labiau pagerindami baterijų saugumą. Dėl didelio energijos tankio ir ilgo ciklo tarnavimo laiko šios baterijos greitai tapo standartiniu nešiojamųjų elektroninių prietaisų, tokių kaip nešiojamieji kompiuteriai ir mobilieji telefonai, maitinimo šaltiniu.
XXI a. pradžioje ličio akumuliatorių blokai rado naujų pritaikymų automobilių pramonėje. Martino Eberhardo ir Marko Tarpenningo įkurta bendrovė „Tesla“ pristatė pirmąjį komerciškai sėkmingą elektromobilį, varomą ličio jonų akumuliatoriais. Tai svarbus etapas ličio akumuliatorių blokų vystyme, nes jų naudojimas nebėra apribotas nešiojama elektronika. Elektrinės transporto priemonės, varomos ličio akumuliatorių blokais, siūlo švaresnę ir tvaresnę alternatyvą tradicinėms benzininėms transporto priemonėms.
Augant ličio baterijų paklausai, moksliniai tyrimai sutelkti į jų energijos tankio didinimą ir bendro našumo gerinimą. Vienas iš tokių pasiekimų buvo silicio pagrindu pagamintų anodų atsiradimas. Silicis turi didelę teorinę talpą kaupti ličio jonus, o tai gali žymiai padidinti baterijų energijos tankį. Tačiau silicio anodai susiduria su tokiais iššūkiais kaip drastiški tūrio pokyčiai įkrovimo ir iškrovimo ciklų metu, dėl kurių sutrumpėja ciklo tarnavimo laikas. Tyrėjai aktyviai dirba, kad įveiktų šiuos iššūkius ir atskleistų visą silicio pagrindu pagamintų anodų potencialą.
Kita tyrimų sritis yra kietojo kūno ličio baterijų klasteriai. Šiose baterijose naudojami kietieji elektrolitai, o ne skystieji elektrolitai, randami tradicinėse ličio jonų baterijose. Kietojo kūno baterijos turi keletą privalumų, įskaitant didesnį saugumą, didesnį energijos tankį ir ilgesnį ciklo tarnavimo laiką. Tačiau jų komercializavimas vis dar yra ankstyvoje stadijoje, todėl reikalingi tolesni tyrimai ir plėtra, siekiant įveikti techninius iššūkius ir sumažinti gamybos sąnaudas.
Žvelgiant į ateitį, ličio baterijų grupių ateitis atrodo daug žadanti. Energijos kaupimo paklausa toliau auga, o tai lemia auganti elektromobilių rinka ir atsinaujinančios energijos integravimo poreikis. Moksliniai tyrimai sutelkti į didesnio energijos tankio, greitesnių įkrovimo galimybių ir ilgesnio ciklo akumuliatorių kūrimą. Ličio baterijų grupės atliks gyvybiškai svarbų vaidmenį pereinant prie švaresnės ir tvaresnės energijos ateities.
Apibendrinant galima teigti, kad ličio baterijų kūrimo istorija liudija žmonių inovacijas ir saugesnių bei efektyvesnių maitinimo šaltinių siekį. Nuo pirmųjų ličio metalo baterijų iki pažangių ličio jonų baterijų, kurias naudojame šiandien, matėme reikšmingą energijos kaupimo technologijų pažangą. Mums ir toliau plečiant galimybių ribas, ličio baterijų paketai ir toliau vystysis ir formuos energijos kaupimo ateitį.
Jei jus domina ličio baterijų blokai, susisiekite su „Radiance“gauti kainos pasiūlymą.
Įrašo laikas: 2023 m. lapkričio 24 d.