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Entwicklungsprozess für Lithiumbatterien

2021-08-10

1970 stellte M. S. Whittingham aus Daikon die erste Lithiumbatterie her, die Titansulfid als Kathodenmaterial und Lithiummetall als Kathodenmaterial verwendete.

1980 entdeckte J. Goodenough, dass Lithium-Kobalt-Oxid als Kathodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden könnte.

1982 entdeckten R. R. Agarwal und J. R. Selman vom Illinois Institute of Technology, dass Lithiumionen die Eigenschaft haben, in Graphit eingebettet zu sein, ein Prozess, der schnell und reversibel ist. Gleichzeitig haben die Sicherheitsrisiken von Lithiumbatterien aus Lithiummetall viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen, so dass versucht wird, die Eigenschaften von Graphit mit eingebetteten Lithiumionen zu nutzen, um wiederaufladbare Batterien herzustellen. Die erste brauchbare Lithium-Ionen-Graphitelektrode wurde von Bell Laboratories getestet.

1983 haben M. Hackeray, J. Goodenough et al. fanden heraus, dass Manganspinell ein ausgezeichnetes Kathodenmaterial mit niedrigem Preis, Stabilität und ausgezeichneter Leitfähigkeit und Lithiumleitfähigkeit ist. Seine Zersetzungstemperatur ist hoch und die Oxidation ist weit niedriger als bei Lithium-Kobalt-Oxid, auch wenn Kurzschluss, Überladung, auch die Gefahr einer Verbrennung und Explosion vermeiden können.

1989 entdeckten A. Manthiram und J. Goodenough, dass eine positive Elektrode mit einem polymeren Anion eine höhere Spannung erzeugt.

1991 SONY bringt den ersten kommerziellen Lithium-Ionen-Akku auf den Markt. Dann revolutionierten Lithium-Ionen-Batterien die Unterhaltungselektronik.

1996 entdeckten Padhi und Goodenough, dass Phosphate mit Olivinstruktur, wie Lithiumeisenphosphat (LiFePO4), herkömmlichen Kathodenmaterialien überlegen sind und sich daher zu den gängigen Kathodenmaterialien entwickelt haben.

Mit der breiten Verwendung von digitalen Produkten wie Mobiltelefonen, Notebook-Computern und anderen Produkten wurden Lithium-Ionen-Batterien in dieser Art von Produkten mit hervorragender Leistung weit verbreitet und entwickeln sich allmählich zu anderen Produktanwendungsbereichen.

1998 begann das Tianjin Power Supply Research Institute mit der kommerziellen Produktion von Lithium-Ionen-Batterien.

Am 15. Juli 2018 erfuhr das Coda Coal Chemistry Research Institute, dass im Institut ein spezielles Kohlenstoffkathodenmaterial für Lithiumbatterien mit hoher Kapazität und hoher Dichte aus reinem Kohlenstoff als Hauptkomponente veröffentlicht wurde. Diese Art von Lithium-Batterie aus neuem Material kann eine Autoreichweite von mehr als 600 Kilometern erreichen. [1]

Im Oktober 2018 stellten die Gruppe von Professor Liang Jiajie und Chen Yongsheng von der Nankai University und die Gruppe von Professor Lai Chao von der Jiangsu Normal University erfolgreich eine mehrstufige Struktur aus Silbernanodrähten her – einem dreidimensionalen porösen Graphenträger und unterstützt von Lithiummetall als Verbundkathodenmaterial. Dieser Träger kann die Produktion von Lithium-Dendriten hemmen, wodurch eine superschnelle Batterieladung erreicht werden kann, und es wird erwartet, dass sie die "Lebensdauer" der Lithiumbatterie erheblich verlängert. Die Forschung wird in der neuesten Ausgabe von Advanced Materials veröffentlicht