Liitiumaku arendamise ajalugu
Pärast aastakümnete pikkust arendustööd on liitiumakusid laialdaselt kasutatud ja jõuliselt arendatud. Nüüd on neist saanud traditsiooniliste energiaallikate asendaja. Millise arendusprotsessi on liitiumpatareid läbinud? Vaatame:
1. 1970. aastatel kasutas Exxoni MS Whittingham esimese liitiumaku valmistamisel katoodimaterjalina titaansulfiidi ja anoodimaterjalina metallist liitiumi.
2. 1980. aastal avastas J. Goodenough, et liitiumkoobaltoksiidi saab kasutada liitiumioonakude katoodmaterjalina.
3. RR Agarwal ja JR Selman Illinoisi Tehnoloogiainstituudist avastasid 1982. aastal, et liitiumioonidel on interkaleeruva grafiidi omadused. See protsess on kiire ja pöörduv. Samal ajal on metallist liitiumist valmistatud liitiumakude ohutusohud äratanud palju tähelepanu. Seetõttu on inimesed püüdnud valmistada laetavaid akusid, kasutades grafiidi sisse põimitud liitiumioonide omadusi. Esimese saadaoleva liitiumioongrafiitelektroodi valmistas edukalt katseliselt Bell Laboratories.
4. 1983. aastal avastasid M. Thackeray, J. Goodenough ja teised, et mangaanspinell on suurepärane katoodmaterjal, millel on madal hind, stabiilsus ning suurepärane juhtivus ja liitiumi juhtivus. Selle lagunemistemperatuur on kõrge ja selle oksüdatsioon on palju madalam kui liitiumkoobaltoksiidil. Isegi kui esineb lühis või ülelaadimine, võib see vältida põlemis- ja plahvatusohtu.
5. 1989. aastal avastasid A. Manthiram ja J. Goodenough, et polümeeri aniooniga positiivne elektrood tekitab kõrgema pinge.
6. 1991. aastal lasi Sony välja esimese kaubandusliku liitiumioonaku. Seejärel muutsid liitiumioonakud olmeelektroonikas revolutsiooni.
7. 1996. aastal avastasid Padhi ja Goodenough, et oliviinstruktuuriga fosfaadid, nagu liitiumraudfosfaat (LiFePO4), on paremad kui traditsioonilised katoodmaterjalid ja seetõttu on neist saanud praegused peamised katoodmaterjalid.
Liitiummetalli väga aktiivsete keemiliste omaduste tõttu on liitiummetalli töötlemisel, ladustamisel ja kasutamisel väga kõrged keskkonnanõuded. Seetõttu tuleb liitiumakude tootmine läbi viia spetsiaalsetes keskkonnatingimustes. Liitiumpatareide paljude eeliste tõttu kasutatakse liitiumakusid aga laialdaselt elektroonilistes instrumentides, digitaalsetes ja kodumasinates. Enamik liitiumakusid on aga sekundaarakud ja on ka ühekordselt kasutatavaid patareisid. Mõne sekundaaraku eluiga ja ohutus on kehv.
Hiljem leiutas Jaapani'. korporatsioon Sony Corporation liitiumaku, mille negatiivseks elektroodiks on süsinikmaterjal ja positiivseks elektroodiks liitiumi sisaldav ühend. Laadimis- ja tühjendusprotsessis pole metalliliitiumi, on ainult liitiumioonid. See on liitiumioonaku. Aku laadimisel tekivad aku positiivsele elektroodile liitiumioonid ja genereeritud liitiumioonid liiguvad läbi elektrolüüdi negatiivsele elektroodile. Süsinik kui negatiivne elektrood on kihilise struktuuriga. Sellel on palju mikropoore. Negatiivse elektroodini jõudvad liitiumioonid on sisestatud süsinikukihi mikropooridesse. Mida rohkem liitiumioone sisestatakse, seda suurem on laadimisvõimsus. Samamoodi, kui aku tühjeneb (st protsess, mida me akut kasutame), vabanevad negatiivse elektroodi süsinikukihis olevad liitiumioonid ja liiguvad tagasi positiivsele elektroodile. Mida rohkem liitiumioone positiivsele elektroodile tagasi pöördus, seda suurem on tühjendusvõime. See, mida me tavaliselt kutsume aku mahutavusele, viitab tühjenemisvõimsusele. Liitiumioonide laadimis- ja tühjendusprotsessi ajal liiguvad liitiumioonid positiivselt elektroodilt negatiivsele elektroodile positiivsele elektroodile. Liitium-ioonakud on nagu kiiktool. Kiiktooli kaks otsa on aku kaks poolust ja liitiumioon jookseb kiiktoolis edasi-tagasi nagu sportlane. Nii et liitiumioonakusid nimetatakse ka kiiktooli akudeks.
Digitaalsete toodete, nagu mobiiltelefonid, sülearvutid ja muud tooted, laialdase kasutamise tõttu on liitium-ioonakusid laialdaselt kasutatud sellistes suurepärase jõudlusega toodetes ning viimastel aastatel on need järk-järgult arenenud muudeks tooterakendusteks. 1998. aastal alustas Tianjini energiauuringute instituut liitium-ioonakude kaubanduslikku tootmist. Traditsiooniliselt nimetavad inimesed liitium-ioonakusid liitiumakudeks, kuid need kaks akutüüpi on erinevad. Nüüd on liitiumioonakud muutunud peavooluks.
Vastavalt"Hiina' liitiumpatareitööstuse turunõudluse prognoosi ja investeeringute strateegilise planeerimise analüüsi aruande&andmetele on Hiina' liitiumi lahendamata probleem. akutööstus on muutumatu investeering tööstusahelasse, samal ajal kui ebastabiilne konkurents tugevneb, nõudlus järgneval etapil nõrgeneb jätkuvalt ja tööstusel on Hiinas raskusi edasiliikumisega. Liitiumpatareide tööstuse arengutee on põhimõtteliselt rohujuuretasandi kasv ja kujunemine. Ettevõtted on põhimõtteliselt üks äritegevus. Omadused on järgmised: piiratud tugevus, väike ulatus, suur ellujäämissurve ja raske jätkusuutlik areng. Tänu uutele energiasõidukitele mõeldud suurele tururuumile ja valitsuse poliitika pidevale toetamisele ei ole investeeringud Hiina' liitiumakutööstuse ketti siiski vähenenud ning ebakorrektne konkurents tööstuses on tugevnenud.
Madalama hinnaga tootmislülil on tõsine ülevõimsus ja tipptasemel lülil pole piisavalt investeeringuid ning liitiumaku tooraine hind on jätkuvalt langenud. Tööstuse arenguteelt olmeelektroonika valdkonnast lähtuvalt on tavaline arengutee kasutada arendusvõimalustena väikeseid ja keskmisi liitiumakusid nagu elektritööriistad ja elektrijalgrattad ning seejärel hübriidakudeni ja lõpuks puhtalt elektriakudeni. Praegu domineerivad elektritööriistade ja elektrijalgrataste puhul endiselt nikkel-kaadmium- ja pliiakud ning liitiumakude kasutamine areneb aeglaselt; peamine hübriidtehnoloogia on välismaal ja hübriidautode tooted on peamiselt välismaised kaubamärgid. Riikliku toetuse vaatenurgast rohkem Kallutage rohkem puhastele elektrisõidukitele. Kuna aga puhtad elektrilised materjalid ja tehnoloogiad on laiaulatuslikust rakendamisest veel kaugel, on nõudlus ebapiisav ja liitiumakutööstuse kett seisab silmitsi piinliku olukorraga, kus investeeringud vähenevad, kuid nõudlus on nõrk.
Kuigi tee on käänuline, on väljavaated siiski helged. Kodumaised ülesvoolu akumaterjalid on juba kasutuselevõtuperioodist välja astunud ja jõudnud kiire kasvu perioodi. Praeguseks on tekkinud mitmeid rahvusvahelise kõrgtasemega materjaliettevõtteid. Need ettevõtted keskenduvad põhitehnoloogia arendamisele ja teevad nendega koostööd, et arendada ühiselt tooteid alljärgnevate klientide erinevatele vajadustele. Tänu oma tugevale tehnilisele arendusvõimele ja klienditeenindusvõimekusele on see pälvinud klientide tunnustust ja on pidevalt sisenenud tippakutootjate tarneahela süsteemi. Suurendage veelgi oma tugevust koostöö ja koostöö kaudu ning saavutage positiivne ring.
Põhitehnoloogia kiire arengu ja mitmete kodumaiste materjalihiiglaste turuosa pideva suurenemise tõttu jäävad tugevad tugevaks. See on meie fookus. Midstream Cell ja downstream Packi vaatenurgast valivad paljud olulised tarbijaseadmed praegu oma koostebaasiks Hiina. See on võimaldanud ka Jaapani ja Korea akuelementidel ja akude koostetehastel asuda Hiinasse ning ka kodumaiste tootjate tootmisvõimsus areneb kiiresti. Keskvoolu elementide segmendis, et tulla toime toodete hindade järkjärgulise langusega, on üha enam tootjaid, sealhulgas Sony, Samsung, LG, New Energy, BYD jne, kärpimas akude kokkupanemise ja töötlemisega, eriti ruudukujuliste akude ja akude osas. polümeerakud, mis on täielikult hõivatud. Akuelemendi koostu tarneroll. Kuna enamik prismaatilisi akusid kasutatakse mobiiltelefonide toodetes, pannakse need peaaegu kõik kokku akuelementide tehastes. Peaaegu kõik polümeerakude üksikelemendid on akuelementide tehastes iseseisvalt kokku pandud. Koostetehas monteerib ja töötleb ainult mitme seeria ja paralleeli rakendusi. Midstream Cell ja allavoolu Pack on minevikus järk-järgult arenenud puhtast üles- ja allavoolu suhtest koostöö- ja konkurentsisuhteks. Konkurentsi omavaheline suhe kasvab tulevikus järk-järgult.
