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YACOO:锂离子电池的发展概述

2015-07-21 来源:亚科官网

 

关键词:锂离子电池;发展概述

锂离子电池是现在电池应用的热点,从手机电池到汽车能源电池,都能看到锂电池的踪影,然而,应用如此广泛的锂电池发展时间比起已有100多年发展历程的铅蓄电池可谓后发制人。从出现到现在不过40余年,锂电池确超过了其他电池成为应用最广泛的电池之一。
1970年,埃克森的M.S.Whittingham采用硫化钛作为正极材料,金属锂作为负极材料,制成首个锂电池。这种电池也可以充电,但循环性能不好,在充放电循环过程中容易形成锂结晶,造成电池内部短路,所以一般情况下这种电池是禁止充电的。也就是说,锂电池最开始是作为一次性电池出现的。
1982年伊利诺伊理工大学的R.R.Agarwal和J.R.Selman发现锂离子具有嵌入石墨的特性,此过程是快速的,并且可逆。因此人们尝试利用锂离子嵌入石墨的特性制作充电电池。首个可用的锂离子石墨电极由贝尔实验室试制成功。
1983年M.Thackeray、J.Goodenough等人发现锰尖晶石是优良的正极材料,具有低价、稳定和优良的导电、导锂性能。其分解温度高,且氧化性远低于钴酸锂,即使出现短路、过充电,也能够避免了燃烧、爆炸的危险。这使得锂离子电池在应用中变得更加安全。
1989年,A.Manthiram和J.Goodenough发现采用聚合阴离子的正极将产生更高的电压。1992年日本索尼公司发明了以炭材料为负极,以含锂的化合物作正极的锂电池,在充放电过程中,没有金属锂存在,只有锂离子,这就是锂离子电池。随后,锂离子电池革新了消费电子产品的面貌。
1996年Padhi和Goodenough发现具有橄榄石结构的磷酸盐,如磷酸铁锂(LiFePO4),比传统的正极材料更具安全性,尤其耐高温,耐过充电性能远超过传统锂离子电池材料。因此已成为当前主流的大电流放电的动力锂电池的正极材料。
2015年3月,日本夏普与京都大学的田中功教授联手成功研发出了使用寿命可达70年之久的锂离子电池。此次试制出的长寿锂离子电池,体积为8立方厘米,充放电次数可达2.5万次。并且夏普方面表示,此长寿锂离子电池实际充放电1万次之后,其性能依旧稳定。
锂离子电池的发展与其他电池相同,从最开始的形成,到电池电料的不断更新,电池性能的不断完善。但锂离子电池绿色化程度高、安全以及超高性能的发展前景确实其独特的优势,未来在应用上锂离子电池恐仍将独大。
来源:互联网