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锂离子电池的历史发展介绍

2022.8.27

  锂离子电池是一种类型的可再充电电池。锂离子电池通常用于便携式电子产品和电动汽车,并且在军事和航空航天应用中越来越受欢迎。吉野明在1985年根据JohnGoodenough、M.StanleyWhittingham、RachidYazami和KoichiMizushima在1970年代至1980年代的早期研究开发了原型锂离子电池,1991年,由西YoshioNishi领导的Sony和AsahiKasei团队开发了商用锂离子电池。

  在电池中,锂离子从负极移动电极通过电解质放电期间正电极,和背充电时。锂离子电池使用嵌入的锂化合物作为正极材料,负极材料通常为石墨。该电池具有高能量密度、无记忆效应(LFP电池除外)和低自放电.然而,它们可能存在安全隐患,因为它们含有易燃电解质,如果损坏或充电不当可能导致爆炸和火灾。三星在锂离子火灾后被迫召回GalaxyNote7手机,并且发生了几起涉及波音787电池的事故。

  不同类型的锂离子电池的化学、性能、成本和安全特性各不相同。手持电子产品大多使用锂聚合物电池(以聚合物凝胶为电解质)、钴酸锂(LiCoO2)阴极材料和石墨阳极,它们共同提供了高能量密度。磷酸铁锂(LiFePO4)、锰酸锂(LiMn2哦4尖晶石或锂2氧化锰3基富锂层状材料(LMR-NMC))和锂镍锰钴氧化物(LiNiMnCoO2或NMC)可能提供更长的寿命并且可能具有更好的倍率能力。此类电池广泛用于电动工具、医疗设备和其他角色。NMC及其衍生物广泛应用于电动汽车。

  锂离子电池的研究领域包括延长寿命、提高能量密度、提高安全性、降低成本和提高充电速度等。基于在典型电解质中使用的有机溶剂的易燃性和挥发性,作为提高安全性的途径,不可燃电解质领域的研究正在进行中。策略包括水性锂离子电池、陶瓷固体电解质、聚合物电解质、离子液体和重氟化系统。

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