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História da bateria


As baterias de lítio-íon foram propostas pela primeira vez por M. S. Whittingham na Universidade de Binghamton, em Exxon, nos anos 1970. Whittingham utilizada de titânio (IV), sulfureto como o cátodo e lítio metálico como o ânodo.


As propriedades eletroquímicas de lítio intercalados em grafite foram descobertos pela primeira vez em 1980 por Rachid Yazami et al., No Instituto de Tecnologia de Grenoble (INPG) e francês Centro Nacional de Pesquisa Científica (CNRS) da França. Eles mostraram a intercalação reversível de lítio em grafite num electrólito / grafite meia célula de lítio / polímero. Seu trabalho foi publicado em 1982 e 1983. Ele cobriu ambos os termodinâmica (estadiamento) e cinética (difusão), juntamente com reversibilidade.


Baterias de lítio primárias em que o anodo é feito de lítio metálico representar problemas de segurança. Como resultado, as baterias de iões de lítio foram desenvolvidos em que ambos ânodo e cátodo são feitos de um material contendo iões de lítio. Em 1981, a Bell Labs desenvolvido um ânodo de grafite viável para fornecer uma alternativa para a bateria de lítio de metal. Seguindo pesquisa cátodo inovador por uma equipe liderada por John Goodenough, em 1991, a Sony lançou a primeira bateria de lítio-ion comercial. Suas células usadas química óxido de camadas, óxido de cobalto especificamente lítio e revolucionou eletrônicos de consumo.


Em 1983, Michael Thackeray, Goodenough, e colaboradores identificaram espinela de manganês como um material de cátodo. Spinel mostrou uma grande promessa, dada baixo custo e boa condutividade de íons de lítio e eletrônica, e estrutura tridimensional que lhe dá boa estabilidade estrutural. Embora puro espinela de manganês diminui com o ciclismo, isso pode ser superado com a modificação química do material. Manganês espinela foi actualmente utilizados em células comerciais.


Em 1989, Goodenough e Arumugam Manthiram da Universidade do Texas em Austin mostrou que cátodos contendo polianiões, por exemplo, sulfatos, produzem voltagens mais elevadas do que os óxidos devido ao efeito indutivo do polianião.


Em 1996, Goodenough, Akshaya Padhi e colaboradores identificaram fosfato de ferro de lítio (LiFePO4) e outros-olivinas fosfoazotados (fosfatos de metal de lítio com estrutura olivina) como materiais de cátodo. Em 2002, Yet-Ming Chiang e seu grupo no MIT mostrou uma melhoria substancial no desempenho das baterias de lítio, aumentando a condutividade do material de doping por ele com alumínio, nióbio e zircônio. O mecanismo exato que causa o aumento tornou-se objecto de um debate acalorado.


Em 2004, Chiang novamente um melhor desempenho, utilizando partículas de ferro-fosfato de menos de 100 nanometros de diâmetro. Esta diminuição da densidade de partículas por quase cem vezes, o aumento da área de superfície do cátodo e melhoria da capacidade e desempenho. Comercialização levou a um mercado competitivo e uma batalha de violação de patente entre Chiang e Goodenough.



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