Storja tal-iżvilupp tal-grupp ta' batteriji tal-litju

Il-pakketti tal-batteriji tal-litju rivoluzzjonaw il-mod kif inħaddmu l-apparati elettroniċi tagħna. Mill-ismartphones sal-vetturi elettriċi, dawn il-provvisti tal-enerġija ħfief u effiċjenti saru parti integrali mill-ħajja tagħna ta’ kuljum. Madankollu, l-iżvilupp ta’gruppi ta' batteriji tal-litjuMa kienx faċli. Għadda minn xi bidliet u avvanzi kbar matul is-snin. F'dan l-artikolu, se nesploraw l-istorja tal-pakketti tal-batteriji tal-litju u kif evolvew biex jissodisfaw il-ħtiġijiet dejjem jikbru tal-enerġija tagħna.

L-ewwel batterija tal-jone tal-litju ġiet żviluppata minn Stanley Whittingham fl-aħħar tas-snin sebgħin, u mmarkat il-bidu tar-rivoluzzjoni tal-batteriji tal-litju. Il-batterija ta' Whittingham tuża d-disulfid tat-titanju bħala l-katodu u l-metall tal-litju bħala l-anodu. Għalkemm dan it-tip ta' batterija għandu densità għolja ta' enerġija, mhuwiex kummerċjalment vijabbli minħabba tħassib dwar is-sigurtà. Il-metall tal-litju huwa reattiv ħafna u jista' jikkawża ħruġ termali, li jikkawża nirien jew splużjonijiet fil-batteriji.

Fi sforz biex jegħlbu l-kwistjonijiet ta' sikurezza assoċjati mal-batteriji tal-litju-metall, John B. Goodenough u t-tim tiegħu fl-Università ta' Oxford għamlu skoperti innovattivi fis-snin tmenin. Huma sabu li bl-użu ta' katodu tal-ossidu tal-metall minflok metall tal-litju, ir-riskju ta' ħruġ termali seta' jiġi eliminat. Il-katodi tal-litju-kobalt-ossidu ta' Goodenough irrivoluzzjonaw l-industrija u wittew it-triq għall-batteriji tal-jone tal-litju aktar avvanzati li nużaw illum.

L-avvanz ewlieni li jmiss fil-pakketti tal-batteriji tal-litju seħħ fis-snin disgħin meta Yoshio Nishi u t-tim tiegħu f'Sony żviluppaw l-ewwel batterija kummerċjali tal-jone tal-litju. Huma ssostitwew l-anodu tal-metall tal-litju reattiv ħafna b'anodu tal-grafita aktar stabbli, u b'hekk tejbu aktar is-sikurezza tal-batterija. Minħabba d-densità għolja tal-enerġija tagħhom u l-ħajja twila taċ-ċiklu, dawn il-batteriji malajr saru s-sors standard tal-enerġija għal apparati elettroniċi portabbli bħal laptops u telefowns ċellulari.

Fil-bidu tas-snin 2000, il-pakketti tal-batteriji tal-litju sabu applikazzjonijiet ġodda fl-industrija tal-karozzi. Tesla, imwaqqfa minn Martin Eberhard u Mark Tarpenning, nediet l-ewwel karozza elettrika ta’ suċċess kummerċjali li taħdem b’batteriji tal-jone tal-litju. Dan jimmarka pass importanti fl-iżvilupp tal-pakketti tal-batteriji tal-litju, peress li l-użu tagħhom m’għadux limitat għall-elettronika portabbli. Il-vetturi elettriċi li jaħdmu b’pakketti tal-batteriji tal-litju joffru alternattiva aktar nadifa u sostenibbli għall-vetturi tradizzjonali li jaħdmu bil-gażolina.

Hekk kif tikber id-domanda għall-pakketti tal-batteriji tal-litju, l-isforzi tar-riċerka huma ffukati fuq iż-żieda tad-densità tal-enerġija tagħhom u t-titjib tal-prestazzjoni ġenerali tagħhom. Avvanz wieħed bħal dan kien l-introduzzjoni ta' anodi bbażati fuq is-silikon. Is-silikon għandu kapaċità teoretika għolja li jaħżen joni tal-litju, li jistgħu jżidu b'mod sinifikanti d-densità tal-enerġija tal-batteriji. Madankollu, l-anodi tas-silikon jiffaċċjaw sfidi bħal bidliet drastiċi fil-volum matul iċ-ċikli ta' ċarġ-ħatt, li jirriżultaw f'ħajja taċ-ċiklu mqassra. Ir-riċerkaturi qed jaħdmu b'mod attiv biex jegħlbu dawn l-isfidi biex jisfruttaw il-potenzjal sħiħ tal-anodi bbażati fuq is-silikon.

Qasam ieħor ta’ riċerka huwa l-gruppi ta’ batteriji tal-litju ta’ stat solidu. Dawn il-batteriji jużaw elettroliti solidi minflok l-elettroliti likwidi li jinsabu fil-batteriji tradizzjonali tal-jone tal-litju. Il-batteriji ta’ stat solidu joffru diversi vantaġġi, inkluż sigurtà akbar, densità ta’ enerġija ogħla, u ħajja itwal taċ-ċiklu. Madankollu, il-kummerċjalizzazzjoni tagħhom għadha fi stadju bikri u hija meħtieġa aktar riċerka u żvilupp biex jingħelbu l-isfidi tekniċi u jitnaqqsu l-ispejjeż tal-manifattura. 

Jekk inħarsu 'l quddiem, il-futur tal-clusters tal-batteriji tal-litju jidher promettenti. Id-domanda għall-ħażna tal-enerġija qed tkompli tiżdied, immexxija mis-suq dejjem jikber tal-vetturi elettriċi u d-domanda għall-integrazzjoni tal-enerġija rinnovabbli. L-isforzi fir-riċerka huma ffukati fuq l-iżvilupp ta' batteriji b'densità ta' enerġija ogħla, kapaċitajiet ta' ċċarġjar aktar mgħaġġla, u ħajja taċ-ċiklu itwal. Il-clusters tal-batteriji tal-litju se jkollhom rwol vitali fit-tranżizzjoni lejn futur tal-enerġija aktar nadif u sostenibbli.

Fil-qosor, l-istorja tal-iżvilupp tal-pakketti tal-batteriji tal-litju rat l-innovazzjoni umana u t-tfittxija għal provvisti tal-enerġija aktar sikuri u effiċjenti. Mill-ewwel jiem tal-batteriji tal-metall tal-litju sal-batteriji avvanzati tal-jone tal-litju li nużaw illum, rajna avvanzi sinifikanti fit-teknoloġija tal-ħażna tal-enerġija. Hekk kif inkomplu nimbuttaw il-konfini ta’ dak li hu possibbli, il-pakketti tal-batteriji tal-litju se jkomplu jevolvu u jsawru l-futur tal-ħażna tal-enerġija.

Jekk inti interessat fi gruppi ta' batteriji tal-litju, merħba tikkuntattja lil Radiance biexikseb kwotazzjoni.