Литиумските батерии го револуционизираа начинот на кој ги напојуваме нашите електронски уреди. Од паметни телефони до електрични возила, овие лесни и ефикасни напојувања станаа составен дел од нашиот секојдневен живот. Сепак, развојот накластери од литиумски батериине одеше лесно. Со текот на годините, помина низ некои големи промени и напредоци. Во оваа статија, ќе ја истражиме историјата на литиумските батерии и како тие еволуирале за да ги задоволат нашите растечки енергетски потреби.
Првата литиум-јонска батерија ја развил Стенли Витингем кон крајот на 1970-тите, означувајќи го почетокот на револуцијата на литиумските батерии. Батеријата на Витингем користи титаниум дисулфид како катода и литиум како анода. Иако овој тип на батерија има висока густина на енергија, не е комерцијално одржлив поради безбедносни причини. Литиумскиот метал е многу реактивен и може да предизвика термичко бегство, предизвикувајќи пожари или експлозии на батериите.
Во обид да ги надминат безбедносните проблеми поврзани со литиум-металните батерии, Џон Б. Гуденаф и неговиот тим на Универзитетот во Оксфорд направија револуционерни откритија во 1980-тите. Тие открија дека со користење на катода од метален оксид наместо литиум-метален, ризикот од термичко бегство може да се елиминира. Катодите од литиум-кобалт оксид на Гуденаф ја револуционизираа индустријата и го отворија патот за понапредните литиум-јонски батерии што ги користиме денес.
Следниот голем напредок кај литиумските батерии се случи во 1990-тите, кога Јошио Ниши и неговиот тим во Сони ја развија првата комерцијална литиум-јонска батерија. Тие ја заменија високореактивната литиум-метална анода со постабилна графитна анода, дополнително подобрувајќи ја безбедноста на батериите. Поради нивната висока густина на енергија и долгиот век на траење, овие батерии брзо станаа стандарден извор на енергија за преносни електронски уреди како што се лаптопите и мобилните телефони.
На почетокот на 2000-тите, литиумските батерии пронајдоа нова примена во автомобилската индустрија. „Тесла“, основана од Мартин Еберхард и Марк Тарпенинг, го лансираше првиот комерцијално успешен електричен автомобил напојуван од литиум-јонски батерии. Ова означува важна пресвртница во развојот на литиумските батерии, бидејќи нивната употреба повеќе не е ограничена само на преносна електроника. Електричните возила напојувани од литиумски батерии нудат почиста, поодржлива алтернатива на традиционалните возила на бензин.
Со оглед на тоа што побарувачката за литиумски батерии расте, истражувачките напори се фокусирани на зголемување на нивната густина на енергија и подобрување на нивните вкупни перформанси. Еден таков напредок беше воведувањето на аноди базирани на силициум. Силициумот има висок теоретски капацитет за складирање на литиумски јони, што може значително да ја зголеми густината на енергијата на батериите. Сепак, силициумските аноди се соочуваат со предизвици како што се драстични промени во волуменот за време на циклусите на полнење-празнење, што резултира со скратен век на траење на циклусот. Истражувачите активно работат на надминување на овие предизвици за да го отклучат целосниот потенцијал на анодите базирани на силициум.
Друга област на истражување се кластерите на литиумски батерии во цврста состојба. Овие батерии користат цврсти електролити наместо течните електролити што се наоѓаат во традиционалните литиум-јонски батерии. Батериите во цврста состојба нудат неколку предности, вклучувајќи поголема безбедност, поголема густина на енергија и подолг век на траење. Сепак, нивната комерцијализација е сè уште во рана фаза и потребни се понатамошни истражувања и развој за да се надминат техничките предизвици и да се намалат трошоците за производство.
Гледано напред, иднината на кластерите од литиумски батерии изгледа ветувачка. Побарувачката за складирање на енергија продолжува да расте, водена од растечкиот пазар на електрични возила и побарувачката за интеграција на обновливи извори на енергија. Истражувачките напори се фокусирани на развој на батерии со поголема густина на енергија, побрзи можности за полнење и подолг век на траење. Кластерите од литиумски батерии ќе играат витална улога во транзицијата кон почиста, поодржлива енергетска иднина.
Како заклучок, историјата на развојот на литиумските батерии е сведок на човечките иновации и потрагата по побезбедни и поефикасни извори на енергија. Од раните денови на литиумските метални батерии до напредните литиум-јонски батерии што ги користиме денес, сме сведоци на значителен напредок во технологијата за складирање на енергија. Како што продолжуваме да ги поместуваме границите на она што е можно, литиумските батерии ќе продолжат да се развиваат и да ја обликуваат иднината на складирањето енергија.
Доколку сте заинтересирани за кластери од литиумски батерии, добредојдени сте да контактирате со Radiance за да...добиј понуда.
Време на објавување: 24 ноември 2023 година