Litija jonu akumulatoru izstrādes process

1970. gadā Exxon MS Whittingham izgatavoja pirmo litija akumulatoru, izmantojot titāna sulfīdu kā pozitīvā elektroda materiālu un litija metālu kā negatīvā elektroda materiālu. Litija akumulatora pozitīvā elektroda materiāls ir mangāna dioksīds vai sulfoksīda hlorīds, un negatīvais elektrods ir litijs. Pēc akumulatora montāžas pabeigšanas akumulatoram ir spriegums un tas nav jāuzlādē. Litija jonu baterijas ir litija bateriju izstrāde. Piemēram, agrāk kamerās izmantotās pogu tipa baterijas bija litija baterijas. Šāda veida akumulatoru var arī uzlādēt, taču tā veiktspēja riteņbraukšanā ir slikta. Uzlādes un izlādes cikla laikā viegli veidojas litija kristāli, izraisot akumulatorā iekšējos īssavienojumus. Tāpēc šāda veida akumulatoru uzlāde parasti ir aizliegta.
1982. gadā RR Agarwal un JR Selman no Ilinoisas Tehnoloģiju institūta atklāja, ka litija joniem ir raksturīga iekļūšana grafītā, process, kas ir ātrs un atgriezenisks. Tajā pašā laikā no metāliskā litija izgatavoto litija bateriju drošības apdraudējumi ir piesaistījuši lielu uzmanību, tāpēc cilvēki ir mēģinājuši izmantot grafītā iestrādāto litija jonu īpašības, lai izgatavotu uzlādējamas baterijas. Pirmo pieejamo litija jonu grafīta elektrodu veiksmīgi izstrādāja Bell Laboratories.
1983. gadā M. Thackeray, J. Goodenough un citi atklāja, ka mangāna spinelis ir lielisks katoda materiāls ar zemu cenu, stabilitāti un izcilu vadītspēju un litija vadītspēju. Tā sadalīšanās temperatūra ir augsta, un tā oksidācijas pretestība ir daudz zemāka nekā litija kobalta oksīdam. Pat īssavienojumu vai pārlādēšanas gadījumā tas var izvairīties no aizdegšanās un sprādziena briesmām.
1989. gadā A. Manthiram un J. Goodenough atklāja, ka, izmantojot pozitīvu elektrodu ar polimēru anjoniem, tiktu radīts lielāks spriegums.
1992. gadā Japānas korporācija Sony izgudroja litija jonu akumulatoru ar oglekļa materiālu kā negatīvo elektrodu un litiju saturošiem savienojumiem kā pozitīvo elektrodu. Uzlādes un izlādes procesā nav metāla litija, ir tikai litija joni, kas ir litija jonu akumulators. Pēc tam litija jonu akumulatori radīja revolūciju plaša patēriņa elektronikā. Šāda veida baterijas, kurās kā pozitīvā elektroda materiāls tiek izmantots litija kobalta oksīds, ir galvenais portatīvo elektronisko ierīču barošanas avots.
1996. gadā Padhi un Goodenough atklāja, ka fosfāti ar olivīna struktūrām, piemēram, litija dzelzs fosfāts (LiFePO4), ir drošāki par tradicionālajiem katoda materiāliem, īpaši augstas temperatūras izturības un pārlādēšanas izturības ziņā, ievērojami pārspējot tradicionālos litija jonu akumulatoru materiālus.
Aplūkojot akumulatoru attīstības vēsturi, var redzēt, ka pašreizējās pasaules akumulatoru nozares attīstībai ir trīs raksturlielumi. Pirmkārt, zaļo un videi draudzīgo akumulatoru straujā attīstība, tostarp litija jonu akumulatori, ūdeņraža niķeļa akumulatori utt.; Otrais ir primāro akumulatoru pārveide par baterijām, kas atbilst ilgtspējīgas attīstības stratēģijām; Treškārt, akumulatori turpina attīstīties uz maziem, viegliem un plāniem izmēriem. Starp komercializētajām uzlādējamajām baterijām litija jonu akumulatoriem ir visaugstākā īpatnējā enerģija, jo īpaši polimēru litija jonu akumulatoriem, kas var sasniegt lādējamo bateriju plānumu. Tā kā litija jonu akumulatoriem ir liela tilpuma un masas īpatnējā enerģija, tās ir atkārtoti uzlādējamas un bez piesārņojuma, un tām piemīt trīs galvenās pašreizējās akumulatoru nozares attīstības iezīmes, attīstītajās valstīs tie ir piedzīvojuši strauju izaugsmi. Telekomunikāciju un informācijas, īpaši mobilo tālruņu un klēpjdatoru, tirgu attīstība