Storja ta 'żvilupp ta' cluster ta 'batteriji tal-litju

Il-pakketti tal-batteriji tal-litju irrevoluzzjonaw il-mod kif inħaddmu l-apparat elettroniku tagħna. Minn smartphones għal vetturi elettriċi, dawn il-provvisti tal-enerġija ħfief u effiċjenti saru parti integrali mill-ħajja tagħna ta 'kuljum. Madankollu, l-iżvilupp tagruppi ta 'batteriji tal-litjuma kienx tbaħħir bla xkiel. Matul is-snin għaddiet minn xi bidliet u avvanzi kbar. F'dan l-artikolu, aħna ser nesploraw l-istorja tal-pakketti tal-batteriji tal-litju u kif evolvew biex jissodisfaw il-ħtiġijiet tal-enerġija dejjem jikbru tagħna.

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

Fi sforz biex jingħelbu l-kwistjonijiet ta 'sikurezza assoċjati mal-batteriji tal-metall tal-litju, John B. Goodenough u t-tim tiegħu fl-Università ta' Oxford għamlu skoperti innovattivi fis-snin tmenin. Sabu li bl-użu ta 'katodu ta' ossidu tal-metall minflok metall tal-litju, ir-riskju ta 'runaway termali jista' jiġi eliminat. Il-katodi tal-ossidu tal-kobalt tal-litju ta 'Goodenough irrevoluzzjonaw 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 daħal fis-snin 90 meta Yoshio Nishi u t-tim tiegħu f'Sony żviluppaw l-ewwel batterija kummerċjali tal-jone tal-litju. Huma ssostitwixxu l-anodu tal-metall tal-litju reattiv ħafna b'anodu tal-grafita aktar stabbli, u tejbu aktar is-sigurtà tal-batterija. Minħabba d-densità għolja ta 'enerġija tagħhom u l-ħajja taċ-ċiklu twil, dawn il-batteriji malajr saru s-sors ta' enerġija standard għal tagħmir elettroniku 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 mħaddma minn batteriji tal-jone tal-litju. Dan jimmarka pass importanti fl-iżvilupp ta 'pakketti ta' batteriji tal-litju, peress li l-użu tagħhom m'għadux limitat għall-elettronika portabbli. Vetturi elettriċi li jaħdmu b'pakketti ta' batteriji tal-litju joffru alternattiva aktar nadifa u aktar sostenibbli għall-vetturi tradizzjonali li jaħdmu bil-gażolina.

Hekk kif id-domanda għal pakketti ta 'batteriji tal-litju tikber, l-isforzi ta' riċerka huma ffukati fuq iż-żieda tad-densità tal-enerġija tagħhom u t-titjib tal-prestazzjoni ġenerali tagħhom. Avvanz bħal dan kien l-introduzzjoni ta 'anodi bbażati fuq is-silikon. Is-silikon għandu kapaċità teoretika għolja biex jaħżen joni tal-litju, li jista 'jżid 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-discharge, li jirriżultaw f'ħajja taċ-ċiklu mqassar. Ir-riċerkaturi qed jaħdmu b'mod attiv biex jegħlbu dawn l-isfidi biex jinfetħu l-potenzjal sħiħ tal-anodi bbażati fuq is-silikon.

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

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

Fil-qosor, l-istorja ta 'żvilupp ta' pakketti ta 'batteriji tal-litju rat innovazzjoni umana u l-insegwiment ta' provvisti ta 'enerġija aktar sikuri u effiċjenti. Mill-bidu 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 nimbottaw 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 Radiancetikseb kwotazzjoni.