2019諾(nuo)貝爾(er)化學獎頒(ban)給(gei)了(le)(le)鋰(li)(li)電(dian)(dian)池領(ling)域,諾(nuo)貝爾(er)獎委員會表(biao)示,“他們(獲(huo)獎者(zhe))創(chuang)造(zao)了(le)(le)一個可(ke)(ke)充電(dian)(dian)的(de)世界”。你可(ke)(ke)能(neng)不知(zhi)道,最初(chu)的(de)鋰(li)(li)電(dian)(dian)池體積(ji)龐大(da),使用(yong)條(tiao)件也極為有(you)限,鋰(li)(li)電(dian)(dian)池發展(zhan)到目前的(de)極致大(da)小,中間經歷(li)了(le)(le)無數次失敗。本期專(zhuan)題,Maigoo網編輯帶您(nin)了(le)(le)解鋰(li)(li)電(dian)(dian)池發展(zhan)現狀和(he)趨勢,告訴您(nin)鋰(li)(li)電(dian)(dian)池的(de)發展(zhan)歷(li)史。
“鋰(li)電(dian)池(chi)”,是一類由(you)鋰(li)金屬或鋰(li)合(he)金為(wei)負極材(cai)料、使用(yong)非水電(dian)解(jie)質溶液的(de)電(dian)池(chi)。
鋰電池大致可分為鋰離子電池和鋰金屬電池兩類。
鋰離子(zi)電池(chi)一般使用鋰合(he)金金屬氧化物為(wei)正極(ji)材料(liao)、石墨為(wei)負極(ji)材料(liao)、使用非水電解質的電池(chi),是(shi)目前的主(zhu)流(liu)電池(chi);
鋰(li)金(jin)屬電(dian)池一般使用二氧化錳為(wei)正極(ji)材(cai)料、金(jin)屬鋰(li)或其(qi)合金(jin)金(jin)屬為(wei)負極(ji)材(cai)料、使用非水電(dian)解質溶液(ye)的電(dian)池。
鋰(li)(li)金屬電池(chi)技術要求較高,但(dan)是其(qi)安全(quan)性、比容量、自放電率(lv)和性能價格比均優于鋰(li)(li)離子電池(chi),目(mu)前只有有少數幾(ji)個國家(jia)的公司生產。
大(da)多數(shu)人在衡量(liang)鋰(li)電(dian)池(chi)的(de)(de)壽命(ming)時以充(chong)放電(dian)的(de)(de)次(ci)數(shu)來計算(suan),事(shi)實上,鋰(li)電(dian)池(chi)電(dian)量(liang)完(wan)全耗(hao)盡再充(chong)對電(dian)池(chi)的(de)(de)傷害比較(jiao)大(da)。所以,如果每次(ci)用到一(yi)般(ban)的(de)(de)電(dian)量(liang)再充(chong),這(zhe)樣鋰(li)電(dian)池(chi)的(de)(de)壽命(ming)反(fan)而會延長。
一般來(lai)說,鋰電池(chi)的(de)壽命有2—3年(nian)的(de)時間(jian),但是高品質的(de)電池(chi)充(chong)放電多個周期后,仍然(ran)會保留原始容量的(de)80%,所以很多鋰電供(gong)電產品在經過兩三年(nian)后仍然(ran)可以使用。
準(zhun)確來說,鋰電池確實存在不(bu)安全的可能(neng)性,一(yi)些手機品(pin)牌、汽車品(pin)牌使用的鋰電池都出(chu)現過自燃、爆炸(zha)的現象。
鋰電(dian)池出(chu)現爆炸的原因(yin)主要分為(wei)三種(zhong),第一種(zhong)是外部短路,第二種(zhong)是內(nei)部短路,第三種(zhong)是過(guo)充(chong)。前(qian)兩者是因(yin)為(wei)鋰電(dian)池自(zi)身設計不良導致的;而過(guo)充(chong)往(wang)往(wang)是因(yin)為(wei)使用了質量不達(da)標(biao)的充(chong)電(dian)器。
2019年的(de)(de)(de)諾貝爾化學(xue)獎給了鋰電池領域,諾獎官網稱“他們(獲獎者(zhe))創(chuang)造了一個可充(chong)電的(de)(de)(de)世界”。鋰離子電池被廣泛應(ying)用在手機、筆記本電腦、電動汽車等領域,遍布我們生(sheng)活的(de)(de)(de)各個角落,而鋰電池的(de)(de)(de)發展史還(huan)要追溯到上世紀70年代。
1970年,美國化學家威廷漢(han)使(shi)用(yong)金屬鋰(li)制成了首個鋰(li)電池(chi)(chi),但(dan)是此(ci)時的鋰(li)電池(chi)(chi)對工作(zuo)環境的要(yao)求(qiu)較(jiao)高,體積也較(jiao)大,僅能在(zai)室溫下使(shi)用(yong)。
1980年(nian),美國化學家古迪納夫在威(wei)廷漢(han)的研究基礎上(shang),發現鈷(gu)酸鋰可作(zuo)為鋰離子(zi)(zi)電池的正極材料。這一發現使得鋰離子(zi)(zi)電池的電位翻(fan)了一番,同(tong)時體(ti)積縮小了很多,鋰電池商用(yong)距離人類(lei)又近了一步。
1981年,日本科學家(jia)吉野彰開始(shi)對鋰(li)(li)電池(chi)(chi)進(jin)行研究(jiu),并在19世紀80年代后(hou)期,使用石油(you)焦和古迪納夫的鋰(li)(li)-鈷氧(yang)化物,研制(zhi)出了更(geng)安全(quan)的可商用鋰(li)(li)離子(zi)電池(chi)(chi)。
1991年,索尼公司將鋰離子電(dian)池正式投入(ru)市場,這(zhe)一年,一直停留(liu)在實驗室(shi)階段的鋰電(dian)池正式開啟(qi)了商用時代,鋰離子電(dian)池革新了消費電(dian)子產品的面貌。
鋰(li)電池從根(gen)本上改善了我(wo)們存(cun)儲和使用(yong)能(neng)(neng)源(yuan)的方式(shi),它不僅適用(yong)于我(wo)們的日常生活,還可(ke)以儲存(cun)太陽能(neng)(neng)和風能(neng)(neng),讓無化(hua)石燃(ran)料的世界成為可(ke)能(neng)(neng)。上述三(san)位科學家(jia)也因為鋰(li)電池在2019年共同獲得(de)諾(nuo)貝(bei)爾化(hua)學獎。
能(neng)源存儲(chu)技(ji)術發(fa)(fa)展至今,針對不同的領域、不同的需求,人(ren)們已提出和(he)開(kai)發(fa)(fa)了多種(zhong)儲(chu)能(neng)技(ji)術來滿足應用。與其它(ta)商業化的可充放電池相(xiang)比(bi),鋰離子電池具(ju)有能(neng)量密度高、循環壽命長、工作溫度范(fan)圍寬(kuan)和(he)安全可靠等優點,是目前儲(chu)能(neng)產(chan)品開(kai)發(fa)(fa)中(zhong)最可行的技(ji)術路線。
在汽車(che)行業,在特斯(si)拉、比亞迪、銀隆等(deng)企業推動(dong)下(xia),鋰離子電(dian)池成為儲(chu)能(neng)主流電(dian)池技(ji)術的趨勢(shi)越來(lai)越明顯(xian)。如(ru)今(jin),以(yi)鋰電(dian)池作(zuo)為“心(xin)臟(zang)”的新能(neng)源(yuan)汽車發展得如(ru)火如(ru)荼。
在醫療行(xing)業(ye),鋰電池被廣泛應(ying)用(yong)于心臟起(qi)搏(bo)器,性(xing)能穩定,一般試用(yong)期可達十年之久。
在航天航空領域,鋰離(li)子電池(chi)為發(fa)射和(he)飛行中的(de)校正、地面操作(zuo)(zuo)提(ti)(ti)供(gong)支(zhi)持(chi),同(tong)時有(you)利于提(ti)(ti)高電池(chi)的(de)功效并(bing)支(zhi)持(chi)夜間作(zuo)(zuo)業。
在日常生活(huo)方面,鋰電池的應用(yong)(yong)更是(shi)五花八門,小(xiao)到智(zhi)能手表、手機、數碼相機、攝影機、剔須刀(dao)、兒童(tong)玩(wan)具(ju)、電動工具(ju)等(deng),大到從醫院、賓館、超市(shi)、等(deng)場合的應急電源(yuan),都使用(yong)(yong)鋰離子(zi)電池。
中國(guo)在(zai)鋰電領域(yu)制造優勢非常明顯(xian),2018年,中國(guo)鋰電池(chi)產(chan)量(liang)達到120G瓦時,同比增(zeng)長了26.71%,產(chan)量(liang)超過全球產(chan)量(liang)一半。
特斯(si)拉創始人馬斯(si)克曾表示(shi),“對特斯(si)拉來說,電池(chi)未來可能(neng)是比電動車更大的(de)生(sheng)意(yi)。”
雖然目前商業化鋰電(dian)池(chi)已經比較(jiao)成熟,但是展望(wang)未來,鋰電(dian)池(chi)的(de)安全問題和比容(rong)量低的(de)問題仍然需要解決。
根據《鋰(li)離子電池行業規(gui)范(fan)條件》及《鋰(li)離子電池行業規(gui)范(fan)公(gong)告(gao)管理暫行辦法》的規(gui)定,經企業申(shen)報、...
諾(nuo)貝爾(er)獎(The Nobel Prize)是(shi)以瑞典著名化(hua)學家、硝化(hua)甘油炸藥發(fa)明人阿(a)爾(er)弗(fu)雷德...
2020-2021年最新的(de)鋰(li)電(dian)池品牌榜發布了,鋰(li)電(dian)池十大品牌排(pai)行榜,本(ben)次(ci)發布的(de)品牌榜單由C...
中(zhong)國(guo)化學(xue)與物(wu)理電(dian)源(yuan)行業協會發布了2017年度中(zhong)國(guo)鋰(li)離子電(dian)池銷售收入前(qian)30強(qiang)企業、2017年...