Procés de desenvolupament de bateries d'ions de liti

El 1970, l'MS Whittingham d'Exxon va fabricar la primera bateria de liti utilitzant sulfur de titani com a material d'elèctrode positiu i metall de liti com a material d'elèctrode negatiu. El material de l'elèctrode positiu d'una bateria de liti és diòxid de manganès o clorur de sulfòxid, i l'elèctrode negatiu és liti. Un cop finalitzat el muntatge de la bateria, la bateria té voltatge i no cal carregar-la. Les bateries d'ions de liti són el desenvolupament de les bateries de liti. Per exemple, les bateries tipus botó utilitzades en les càmeres en el passat eren bateries de liti. Aquest tipus de bateria també es pot carregar, però el seu rendiment en bicicleta és deficient. Durant el cicle de càrrega i descàrrega, els cristalls de liti es formen fàcilment, provocant curtcircuits interns a la bateria. Per tant, la càrrega generalment està prohibida per a aquest tipus de bateria.
El 1982, RR Agarwal i JR Selman de l'Institut de Tecnologia d'Illinois van descobrir que els ions de liti tenen la característica d'incorporar-se al grafit, un procés ràpid i reversible. Al mateix temps, els perills de seguretat de les bateries de liti fetes de liti metàl·lic han cridat molta atenció, de manera que la gent ha intentat utilitzar les característiques dels ions de liti incrustats al grafit per fabricar bateries recarregables. El primer elèctrode de grafit d'ions de liti disponible va ser desenvolupat amb èxit per Bell Laboratories.
El 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 resistència a l'oxidació és molt inferior a la de l'òxid de cobalt de liti. Fins i tot en cas de curtcircuits o sobrecàrrega, pot evitar el perill de combustió i explosió.
L'any 1989, A. Manthiram i J. Goodenough van descobrir que l'ús d'un elèctrode positiu amb anions polimèrics generaria voltatges més alts.
El 1992, Sony Corporation del Japó va inventar una bateria d'ions de liti amb material de carboni com a elèctrode negatiu i compostos que contenien liti com a elèctrode positiu. Durant el procés de càrrega i descàrrega, no hi ha liti metàl·lic present, només ions de liti, que és la bateria de ions de liti. Posteriorment, les bateries d'ions de liti van revolucionar l'electrònica de consum. Aquest tipus de bateria, que utilitza òxid de cobalt de liti com a material d'elèctrode positiu, és la principal font d'alimentació per a dispositius electrònics portàtils.
El 1996, Padhi i Goodenough van descobrir que els fosfats amb estructures d'olivina, com el fosfat de ferro de liti (LiFePO4), eren més segurs que els materials càtodics tradicionals, especialment pel que fa a la resistència a les altes temperatures i la resistència a la sobrecàrrega, superant amb escreix els materials tradicionals de bateries d'ions de liti.
Si observem la història del desenvolupament de les bateries, es pot veure que hi ha tres característiques del desenvolupament actual de la indústria mundial de les bateries. En primer lloc, el ràpid desenvolupament de bateries ecològiques i respectuoses amb el medi ambient, incloses bateries d'ions de liti, bateries d'hidrogen níquel, etc. El segon és la conversió de bateries primàries en piles, que s'ajusta a les estratègies de desenvolupament sostenible; En tercer lloc, les bateries es desenvolupen encara més cap a dimensions petites, lleugeres i primes. Entre les bateries recarregables comercialitzades, les bateries d'ions de liti tenen l'energia específica més alta, especialment les bateries de polímers d'ions de liti, que poden aconseguir primeses en les bateries recarregables. Com que les bateries d'ió de liti tenen una gran energia volumètrica i específica de massa, són recarregables i lliures de contaminació i tenen les tres característiques principals del desenvolupament actual de la indústria de les bateries, han experimentat un ràpid creixement als països desenvolupats. El desenvolupament dels mercats de les telecomunicacions i la informació, especialment els telèfons mòbils i els ordinadors portàtils