Historial de desenvolupament de la bateria de liti
Després de dècades de desenvolupament, les bateries de liti s'han utilitzat àmpliament i s'han desenvolupat amb força. Ara s'han convertit en un substitut de les fonts d'energia tradicionals. Quin tipus de procés de desenvolupament han passat les bateries de liti? Fem una ullada:
1. A la dècada de 1970, l'MS Whittingham d'Exxon va utilitzar sulfur de titani com a material del càtode i liti metàl·lic com a material de l'ànode per fer la primera bateria de liti.
2. L'any 1980, J. Goodenough va descobrir que l'òxid de cobalt de liti es pot utilitzar com a material càtode per a bateries d'ions de liti.
3. L'any 1982, RR Agarwal i JR Selman de l'Institut de Tecnologia d'Illinois van descobrir que els ions de liti tenen les característiques d'intercalar el grafit. Aquest procés és ràpid i reversible. Al mateix temps, els perills de seguretat de les bateries de liti fetes de liti metàl·lic han cridat molta atenció. Per tant, la gent ha intentat fer bateries recarregables utilitzant les característiques dels ions de liti incrustats en el grafit. El primer elèctrode de grafit d'ions de liti disponible va ser produït amb èxit a prova per Bell Laboratories.
4. L'any 1983, M. Thackeray, J. Goodenough i altres van descobrir que l'espinel de manganès és un excel·lent material de càtode, amb un preu baix, estabilitat i una conductivitat i conductivitat de liti excel·lents. La seva temperatura de descomposició és alta i la seva oxidació és molt inferior a la de l'òxid de cobalt de liti. Fins i tot si hi ha un curtcircuit o una sobrecàrrega, pot evitar el perill de combustió i explosió.
5. L'any 1989, A. Manthiram i J. Goodenough van descobrir que un elèctrode positiu amb un anió de polímer produiria un voltatge més alt.
6. L'any 1991, Sony va llançar la primera bateria comercial d'ions de liti. Posteriorment, les bateries d'ions de liti van revolucionar la cara de l'electrònica de consum.
7. L'any 1996, Padhi i Goodenough van descobrir que els fosfats amb una estructura d'olivina, com el fosfat de ferro de liti (LiFePO4), són més superiors que els materials càtodics tradicionals i, per tant, s'han convertit en els materials càtodics principals actuals.
A causa de les propietats químiques molt actives del metall de liti, el processament, l'emmagatzematge i l'ús del metall de liti tenen requisits ambientals molt elevats. Per tant, la producció de bateries de liti s'ha de dur a terme en condicions ambientals especials. Tanmateix, a causa dels molts avantatges de les bateries de liti, les bateries de liti s'utilitzen àmpliament en instruments electrònics, electrodomèstics i digitals. Tanmateix, la majoria de bateries de liti són bateries secundàries, i també hi ha bateries d'un sol ús. Algunes bateries secundàries tenen poca vida i seguretat.
Més tard, la Sony Corporation japonesa&va inventar una bateria de liti amb material de carboni com a elèctrode negatiu i un compost que contenia liti com a elèctrode positiu. Durant el procés de càrrega i descàrrega, no hi ha liti metàl·lic, només ions de liti. Aquesta és una bateria d'ions de liti. Quan es carrega la bateria, es generen ions de liti a l'elèctrode positiu de la bateria i els ions de liti generats es mouen a l'elèctrode negatiu a través de l'electròlit. El carboni com a elèctrode negatiu té una estructura en capes. Té molts microporos. Els ions de liti que arriben a l'elèctrode negatiu estan incrustats als microporus de la capa de carboni. Com més ions de liti s'insereixin, més gran serà la capacitat de càrrega. De la mateixa manera, quan la bateria es descarrega (és a dir, el procés que fem servir la bateria), els ions de liti incrustats a la capa de carboni de l'elèctrode negatiu s'alliberen i tornen a l'elèctrode positiu. Com més ions de liti tornin a l'elèctrode positiu, més gran serà la capacitat de descàrrega. El que normalment anomenem capacitat de la bateria fa referència a la capacitat de descàrrega. Durant el procés de càrrega i descàrrega dels ions de liti, els ions de liti es troben en un estat de moviment d'elèctrode positiu a elèctrode negatiu a elèctrode positiu. Les bateries d'ió de liti són com una cadira de balancí. Els dos extrems de la mecedora són els dos pols de la bateria, i l'ió de liti corre cap endavant i cap enrere a la mecedora com un atleta. Així, les bateries d'ió de liti també s'anomenen bateries de cadira de balancí.
Amb l'ús generalitzat de productes digitals com ara telèfons mòbils, ordinadors portàtils i altres productes, les bateries d'ions de liti s'han utilitzat àmpliament en aquests productes amb un rendiment excel·lent i s'han desenvolupat gradualment en altres aplicacions de productes en els darrers anys. El 1998, Tianjin Power Research Institute va començar la producció comercial de bateries d'ions de liti. Tradicionalment, la gent es refereix a les bateries d'ió de liti com a bateries de liti, però aquests dos tipus de bateries són diferents. Ara les bateries d'ió de liti s'han convertit en el corrent principal.
Segons les dades del"Informe d'anàlisi de la planificació estratègica d'inversions i previsió del mercat de la indústria de les bateries de liti de la Xina', el problema destacat del liti de la Xina' La indústria de les bateries és la inversió ininterrompuda a la cadena industrial mentre s'intensifica la competència desordenada, la demanda aigües avall continua debilitant i la indústria lluita per avançar a la Xina. El camí de desenvolupament de la indústria de les bateries de liti és bàsicament un creixement i formació de base. Les empreses són bàsicament una única operació empresarial. Les característiques són: força limitada, petita escala, alta pressió de supervivència i difícil desenvolupament sostenible. No obstant això, a causa de l'ampli espai de mercat per als vehicles d'energia nova i el suport continu de les polítiques governamentals, la inversió a la cadena de la indústria de bateries de liti de la Xina' no ha disminuït i s'ha intensificat la competència desordenada a la indústria.
L'enllaç de fabricació de gamma baixa té una gran sobrecapacitat, i l'enllaç de gamma alta té una inversió insuficient i el preu de les matèries primeres de la bateria de liti ha continuat baixant. Des del camí de desenvolupament industrial, basat en el camp de l'electrònica de consum, és una via de desenvolupament normal utilitzar bateries de liti petites i mitjanes com ara eines elèctriques i bicicletes elèctriques com a oportunitats de desenvolupament, i després a bateries híbrides i finalment a bateries elèctriques pures. Actualment, les eines elèctriques i les bicicletes elèctriques encara estan dominades per les bateries de níquel-cadmi i plom-àcid, i l'aplicació de bateries de liti s'està desenvolupant lentament; la principal tecnologia híbrida es troba a l'estranger i els productes de cotxes híbrids són principalment marques estrangeres. Des de la perspectiva del suport nacional, més Tilt més als vehicles elèctrics purs. Tanmateix, com que els materials i les tecnologies elèctrics purs encara estan lluny de ser aplicats a gran escala, la demanda és insuficient i la cadena de la indústria de les bateries de liti s'enfronta a una situació vergonyosa d'inversió ininterrompuda però de demanda feble.
Tot i que el camí és tortuós, les perspectives encara són brillants. Els materials domèstics de les bateries amunt ja han sortit del període d'introducció i han entrat en un període de ràpid creixement. Actualment, han sorgit diverses empreses de materials amb nivells avançats internacionals. Aquestes empreses se centren en el desenvolupament de la tecnologia bàsica i col·laboren amb elles per desenvolupar conjuntament productes per a les diferents necessitats dels clients aigües avall. A través de les seves fortes capacitats de desenvolupament tècnic i de servei al client, ha guanyat el reconeixement del client i ha entrat contínuament al sistema de la cadena de subministrament dels principals fabricants de bateries. Millorar encara més la seva pròpia força mitjançant la col·laboració i la cooperació, i aconseguir un cercle virtuós.
Amb el ràpid avenç de la tecnologia bàsica i l'augment continu de la quota de mercat entre diversos gegants de materials nacionals, el fort continuarà sent fort. Aquest és el nostre focus. Des de la perspectiva de Midstream Cell i Downstream Pack, actualment molts dispositius de consum importants trien la Xina com a base de muntatge. Això també ha permès que les cèl·lules de bateries japoneses i coreanes i les plantes de muntatge de bateries també s'instal·lin a la Xina, i la capacitat de producció dels fabricants nacionals també s'està desenvolupant ràpidament. En el segment de cèl·lules mitjanes, per fer front a la caiguda gradual dels preus dels productes, cada cop més fabricants estan reduint el muntatge i el processament de bateries, com ara Sony, Samsung, LG, New Energy, BYD, etc., especialment en bateries quadrades i bateries de polímer, que estan completament ocupades. El paper de subministrament del conjunt de cèl·lules de la bateria. Com que la majoria de les bateries prismàtiques s'utilitzen en productes de telefonia mòbil, gairebé totes estan muntades per fàbriques de cèl·lules de bateries. Gairebé totes les cèl·lules individuals de bateries de polímer estan completament muntades per les fàbriques de cèl·lules de bateries de manera independent. Només les aplicacions de sèries múltiples i paral·leles seran muntades i processades per la fàbrica de muntatge. Midstream Cell i downstream Pack han evolucionat gradualment d'una relació pura aigües amunt-avall en el passat a una relació de cooperació i competició. La relació entre competència augmentarà gradualment en el futur.
