Entwicklungsprozess von Lithiumbatterien

Im Jahr 1970 stellte MS Whittingham, der Exxon ersetzte, die erste Lithiumbatterie her, bei der Titansulfid als positives Elektrodenmaterial und Lithiummetall als negatives Elektrodenmaterial verwendet wurden.
Im Jahr 1980 entdeckte J. Goodenough, dass Lithiumkobaltoxid als positives Elektrodenmaterial für Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden kann.
1982 entdeckten RR Agarwal und JR Selman vom Illinois Institute of Technology, dass Lithiumionen die Eigenschaft haben, sich in Graphit einzubetten, ein Prozess, der schnell und reversibel ist. Gleichzeitig haben die Sicherheitsrisiken von Lithiumbatterien aus metallischem Lithium große Aufmerksamkeit erregt, weshalb versucht wurde, die Eigenschaften von in Graphit eingebetteten Lithiumionen zur Herstellung wiederaufladbarer Batterien zu nutzen. Die erste verfügbare Lithium-Ionen-Graphit-Elektrode wurde von Bell Laboratories erfolgreich entwickelt.
1983 entdeckten M. Thackeray, J. Goodenough und andere, dass Manganspinell ein ausgezeichnetes Kathodenmaterial mit niedrigem Preis, Stabilität und ausgezeichneter Leitfähigkeit und Lithiumleitfähigkeit ist. Seine Zersetzungstemperatur ist hoch und seine Oxidationsbeständigkeit ist viel geringer als die von Lithiumkobaltoxid. Selbst bei Kurzschlüssen oder Überladung kann die Gefahr von Verbrennungen und Explosionen vermieden werden.
1989 entdeckten A. Manthiram und J. Goodenough, dass die Verwendung einer positiven Elektrode mit Polymeranionen höhere Spannungen erzeugen würde.
Im Jahr 1991 brachte Sony seinen ersten kommerziellen Lithium--Ionen-Akku auf den Markt. Anschließend revolutionierten Lithium-Ionenbatterien die Unterhaltungselektronik.
Im Jahr 1996 entdeckten Padhi und Goodenough, dass Phosphate mit Olivinstruktur, wie etwa Lithiumeisenphosphat (LiFePO4), gegenüber herkömmlichen Kathodenmaterialien überlegene Vorteile hatten und zum gängigen Kathodenmaterial geworden waren.
Mit der weit verbreiteten Nutzung digitaler Produkte wie Mobiltelefone und Laptops werden Lithium-Ionen-Batterien in großem Umfang mit hervorragender Leistung in diesen Produkten eingesetzt und entwickeln sich nach und nach zu anderen Produktanwendungsfeldern.
Im Jahr 1998 begann das Tianjin Power Research Institute mit der kommerziellen Produktion von Lithium-Ionen-Batterien.
Am 15. Juli 2018 erfuhr das Koda Coal Chemistry Research Institute, dass in dem Institut ein spezielles Kohlenstoff-Negativelektrodenmaterial für Lithiumbatterien mit hoher Kapazität und hoher -Dichte eingeführt wurde, das hauptsächlich aus reinem Kohlenstoff besteht. Mit dieser Lithiumbatterie aus neuen Materialien kann eine Fahrzeugreichweite von über 600 Kilometern erreicht werden. [1]
Im Oktober 2018 arbeiteten Professor Liang Jiajie und Professor Chen Yongsheng von der Nankai-Universität mit Lai Chao von der Jiangsu Normal University zusammen, um erfolgreich einen dreidimensionalen porösen Silbernanodraht-Graphenträger mit einer mehrstufigen Struktur herzustellen, der mit metallischem Lithium beladen ist, als negatives Verbundelektrodenmaterial. Dieser Träger kann die Bildung von Lithiumdendriten unterdrücken und dadurch ein ultraschnelles Laden von Batterien ermöglichen, und es wird erwartet, dass er die „Lebensdauer“ von Lithiumbatterien erheblich verlängert. Die Forschungsergebnisse wurden in der neuesten Ausgabe von Advanced Materials [2] veröffentlicht.
Im ersten Halbjahr 2022 verzeichneten die Hauptindikatoren der chinesischen Lithium{1}}-Batterieindustrie ein schnelles Wachstum mit einer Produktion von über 280 GWh, was einer Steigerung von 150 % gegenüber dem Vorjahr entspricht. [4]