Ličio akumuliatorių pakuotės 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 plėtraLičio akumuliatorių klasteriainebuvo sklandus buriavimas. Bėgant metams tai išgyveno keletą didelių pokyčių ir pažangos. Šiame straipsnyje mes ištirsime ličio akumuliatorių pakuočių istoriją ir tai, kaip jie vystėsi, kad patenkintų mūsų augančius energijos poreikius.
Pirmąjį ličio jonų akumuliatorių sukūrė Stanley Whittingham aštuntojo dešimtmečio pabaigoje, pažymėdamas ličio akumuliatoriaus revoliucijos pradžią. Whitinghamo akumuliatorius kaip anodas naudoja titano disulfidą kaip katodą ir ličio metalą. Nors tokio tipo akumuliatoriai turi didelį energijos tankį, ji nėra komerciškai perspektyvi dėl saugumo problemų. Ličio metalas yra labai reaktyvus ir gali sukelti šiluminį bėgimą, sukeldamas akumuliatorių gaisrus ar sprogimus.
Stengdamiesi įveikti saugos problemas, susijusias su ličio metalo baterijomis, Johnas B. Goodenough ir jo komanda Oksfordo universitete devintajame dešimtmetyje padarė novatoriškus atradimus. Jie nustatė, kad naudojant metalo oksido katodą vietoj ličio metalo, šiluminio bėgimo riziką būtų galima pašalinti. „Goodenough“ ličio kobalto oksido katodai sukėlė revoliuciją pramonėje ir paruošė kelią labiau pažengusioms ličio jonų akumuliatoriams, kuriuos naudojame šiandien.
Kitas didelis ličio akumuliatorių pakuočių pažanga įvyko 1990 m., 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 akumuliatoriaus saugumą. Dėl savo didelio energijos tankio ir ilgo ciklo laiko šios baterijos greitai tapo standartiniu nešiojamųjų elektroninių prietaisų, tokių kaip nešiojamieji kompiuteriai ir mobilieji telefonai, maitinimo šaltinis.
2000 -ųjų pradžioje ličio akumuliatorių pakuotėse buvo rasta naujų programų automobilių pramonėje. „Tesla“, įkurtas Martino Eberhardo ir Marko Tarpenningo, išleido pirmąsias komerciškai sėkmingą elektromobilių, maitinamų ličio jonų baterijomis,. Tai žymi svarbų ličio baterijų pakuočių kūrimo etapą, nes jų naudojimas nebėra tik nešiojamos elektronikos. Elektrinės transporto priemonės, varomos iš ličio akumuliatorių pakuočių, siūlo valymo, tvaresnę alternatyvą tradicinėms benzinams varomoms transporto priemonėms.
Augant ličio akumuliatorių pakuočių paklausai, mokslinių tyrimų pastangos yra skirtos padidinti energijos tankį ir pagerinti bendrą jų našumą. Vienas iš tokių pažangų buvo silicio pagrindu sukurtų anodų įvedimas. Silicis turi didelę teorinę gebėjimą laikyti ličio jonus, o tai gali žymiai padidinti baterijų energijos tankį. Tačiau silicio anodai susiduria su tokiais iššūkiais, kaip drastiško tūrio pokyčiai, perkrovimo ištraukimo ciklų metu, todėl sutrumpintas ciklas. Tyrėjai aktyviai stengiasi įveikti šiuos iššūkius, kad išsiaiškintų visą silicio pagrindu pagamintų anodų potencialą.
Kita tyrimų sritis yra kietojo kūno ličio akumuliatorių klasteriai. Šiose baterijose vietoj skystų elektrolitų naudojami kieti elektrolitai, randami tradicinėse ličio jonų baterijose. Kietojo kūno baterijos suteikia keletą pranašumų, įskaitant didesnį saugumą, didesnį energijos tankį ir ilgesnį ciklo tarnavimo laiką. Tačiau jų komercializavimas vis dar yra ankstyvame etape, todėl reikia atlikti papildomus tyrimus ir plėtrą, norint įveikti techninius iššūkius ir sumažinti gamybos sąnaudas.
Žvelgiant į priekį, ličio akumuliatorių grupių ateitis atrodo perspektyvi. Energijos kaupimo paklausa ir toliau didėja, kurią lemia auganti elektrinių transporto priemonių rinka ir atsinaujinančios energijos integracijos paklausa. Tyrimo pastangos yra sutelktos į didesnio energijos tankio baterijų kūrimą, greitesnes įkrovimo galimybes ir ilgesnį ciklo tarnavimo laiką. Ličio akumuliatorių klasteriai vaidins gyvybiškai svarbų vaidmenį pereinant prie valymo, tvaresnės energijos ateities.
Apibendrinant galima pasakyti, kad ličio baterijų pakuočių kūrimo istorija buvo žmonių naujovių liudininkai ir saugesnių bei efektyvesnių maitinimo šaltinių siekimas. Nuo pirmųjų ličio metalinių baterijų dienų iki pažangių ličio jonų akumuliatorių, kuriuos naudojame šiandien, mes matėme reikšmingą energijos kaupimo technologijos pažangą. Toliau peržengiant tai, kas įmanoma, ličio akumuliatorių pakuotės toliau vystysis ir formuos energijos kaupimo ateitį.
Jei jus domina ličio akumuliatorių klasteriai, sveiki atvykę susisiekti su „Radiance“Gaukite citatą.
Pašto laikas: 2012 m. Lapkričio 24 d