چه کسی LI را اختراع کرد - در باتری؟

اختراع باتری Li-on (لیتیوم یون) یک فصل قابل توجه در تاریخ فناوری مدرن است و در نحوه تأمین نیرو دستگاه های خود متحول می شود. من به عنوان تأمین کننده باتری های Li-on ، همیشه مجذوب داستان پشت این نوآوری باورنکردنی شده ام. در این وبلاگ ، ما به این سؤال خواهیم پرداخت که چه کسی باتری LI-on را اختراع کرده ، توسعه آن را کشف کرده و اهمیت این فناوری را در دنیای امروز برجسته می کند.

پیشگامان فناوری باتری Li-on

سفر باتری Li-on در دهه 1970 آغاز شد ، زمانی که تقاضا برای راه حل های ذخیره انرژی کارآمدتر و قابل اطمینان تر در حال افزایش بود. توسعه این فناوری یک تلاش مشترک با چندین دانشمند درخشان بود که هرکدام تخصص خود را برای غلبه بر چالش های مرتبط با باتری های مبتنی بر لیتیوم انجام می دادند.

یکی از چهره های مهم در مراحل اولیه توسعه باتری LI-on M. Stanley Whitingham بود. در دهه 1970 ، در حالی که در Exxon کار می کرد ، ویتینگام راهی برای ایجاد باتری لیتیوم قابل شارژ با استفاده از تیتانیوم دی سولفید به عنوان کاتد و لیتیوم فلز به عنوان آند کشف کرد. این یک پیشرفت قابل توجه بود ، زیرا پتانسیل باتری های مبتنی بر لیتیوم را برای ذخیره انرژی نشان داد. با این حال ، استفاده از فلز لیتیوم در این باتری های اولیه خطرات ایمنی را ایجاد می کند ، زیرا مستعد تشکیل دندریت ها در هنگام شارژ بود که می تواند منجر به مدارهای کوتاه و آتش سوزی شود.

در دهه 1980 ، جان B. گودنو ، استاد دانشگاه تگزاس در آستین ، سهم مهمی دیگر در فناوری باتری LI-on داشت. Goodenough کاتد دی سولفید تیتانیوم را با اکسید کبالت جایگزین کرد ، که به طور قابل توجهی ولتاژ و چگالی انرژی باتری را افزایش داد. این بهبود باتری های Li-on را برای استفاده در دستگاه های الکترونیکی قابل حمل کاربردی تر کرده است. کار Goodenough پایه و اساس باتری Modern Li-on را پایه گذاری کرده است و کشف وی هنوز هم در بسیاری از باتری های تجاری LI-on امروز مورد استفاده قرار می گیرد.

چهره مهم دیگر در توسعه باتری های Li-on Akira Yoshino است. در دهه 1980 ، یوشینو ، شیمیدان در شرکت Asahi Kasei ، اولین باتری LI-on را از نظر تجاری مناسب توسعه داد. یوشینو به جای استفاده از فلز لیتیوم به عنوان آند ، از گرافیت استفاده می کرد ، که بسیار ایمن تر و پایدار تر بود. این نوآوری خطر تشکیل دندریت را از بین برد و باتری های Li-on را برای تولید انبوه مناسب ساخت. طراحی باتری یوشینو اولین کسی بود که از نظر تجاری در دسترس بود و به سرعت استاندارد برای دستگاه های الکترونیکی قابل حمل شد.

در سال 2019 ، M. Stanley Whitingham ، John B. Goodenough و Akira Yoshino به طور مشترک جایزه نوبل شیمی "را برای توسعه باتری های لیتیوم یون" دریافت کردند. این شناخت اهمیت مشارکت آنها در زمینه ذخیره انرژی و تأثیر باتری های Li-on بر جامعه مدرن را برجسته می کند.

تکامل باتری های Li-on

از زمان اختراع آنها ، باتری های Li-on از نظر عملکرد ، ایمنی و هزینه دستخوش پیشرفت قابل توجهی شده اند. این پیشرفت ها با تلاش های مداوم تحقیق و توسعه و همچنین افزایش تقاضا برای راه حل های ذخیره انرژی در صنایع مختلف انجام شده است.

یکی از مناطق مهم بهبود ، تراکم انرژی باتری های Li است. چگالی انرژی به میزان انرژی که یک باتری می تواند در هر واحد حجم یا وزن ذخیره کند ، اشاره دارد. با گذشت سالها ، محققان توانسته اند با تولید مواد جدید الکترود و بهبود طراحی باتری ، چگالی انرژی باتری های Li-on را افزایش دهند. این امر امکان توسعه باتری های کوچکتر و سبک تر را فراهم کرده است که می توانند انرژی بیشتری را ذخیره کنند ، و آنها را برای استفاده در دستگاه های الکترونیکی قابل حمل مانند تلفن های هوشمند ، لپ تاپ و تبلت ایده آل می کند.

یکی دیگر از جنبه های مهم توسعه باتری Li-on ، ایمنی بوده است. در اوایل باتری های Li ، ایمنی به دلیل خطر گرمای بیش از حد ، مدارهای کوتاه و آتش سوزی نگرانی عمده ای داشت. با این حال ، پیشرفت قابل توجهی در بهبود ایمنی باتری های LI-on از طریق استفاده از سیستم های پیشرفته مدیریت باتری ، تکنیک های مدیریت حرارتی و توسعه مواد الکترود ایمن تر حاصل شده است. این اقدامات به کاهش خطر خرابی باتری کمک کرده و باتری های Li-on را بسیار مطمئن تر و ایمن تر کرده است.

هزینه همچنین عامل مهمی در پذیرش گسترده باتری های Li است. در گذشته ، باتری های Li-on نسبتاً گران بودند که استفاده از آنها را به برنامه های سطح بالا محدود می کرد. با این حال ، با بالغ شدن این فناوری و حجم تولید افزایش یافته است ، هزینه باتری های Li-on به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. این امر باعث شده است که باتری های Li-on برای طیف گسترده تری از برنامه های کاربردی از جمله وسایل نقلیه برقی ، ذخیره انرژی تجدید پذیر و ذخیره انرژی در مقیاس شبکه مقرون به صرفه تر شوند.

تأثیر باتری های Li-on بر جامعه مدرن

اختراع باتری های Li-on تأثیر عمیقی بر جامعه مدرن داشته است. این باتری ها در شیوه برق ما دستگاه های خود ، از تلفن های هوشمند و لپ تاپ گرفته تا وسایل نقلیه برقی و سیستم های انرژی تجدید پذیر ، متحول شده اند.

یکی از مهمترین تأثیرات باتری های Li بر روی صنعت الکترونیک قابل حمل بوده است. چگالی انرژی بالا و عمر چرخه طولانی باتری های Li ، آنها را به عنوان انتخاب ترجیحی برای نیرو دادن به تلفن های هوشمند ، لپ تاپ ها ، تبلت ها و سایر دستگاه های قابل حمل تبدیل کرده است. این باتری ها امکان توسعه دستگاههای کوچکتر ، سبک تر و قدرتمندتر را فراهم کرده اند که می توانند برای مدت طولانی تر بدون نیاز به شارژ مجدد مورد استفاده قرار گیرند. این امر شیوه برقراری ارتباط ، کار و دسترسی به اطلاعات را تغییر داده است و این امکان را برای ما فراهم می کند که بتوانیم در حال اتصال و تولیدی باشیم.

باتری های Li-on نیز نقش مهمی در توسعه وسایل نقلیه برقی (EVS) داشته اند. چگالی انرژی بالا و قابلیت شارژ سریع باتری های Li ، EVS را جایگزین مناسب برای وسایل نقلیه سنتی بنزین کرده است. EVS چندین مزیت نسبت به وسایل نقلیه معمولی ، از جمله انتشار کمتر ، کاهش هزینه های عملیاتی و تجربه رانندگی نرم و آرام تر ، ارائه می دهد. از آنجا که تقاضا برای EVS در حال رشد است ، انتظار می رود باتری های Li-on نقش مهمی در آینده حمل و نقل داشته باشند.

علاوه بر استفاده از آنها در الکترونیک قابل حمل و EV ، باتری های Li-on نیز به طور فزاینده ای در سیستم های انرژی تجدید پذیر مورد استفاده قرار می گیرند. منابع انرژی تجدید پذیر مانند خورشیدی و باد متناوب هستند ، به این معنی که فقط هنگام درخشش خورشید یا باد می وزد ، برق تولید می کنند. از باتری های Li-on می توان برای ذخیره انرژی اضافی تولید شده توسط این منابع تجدید پذیر و آزاد کردن آن در صورت لزوم استفاده کرد و منبع برق قابل اعتماد و پایدار را فراهم کرد. این امر به رسیدگی به مسئله ذخیره انرژی کمک می کند و باعث می شود انرژی تجدید پذیر قابل اطمینان تر و در دسترس باشد.

محصولات باتری Li-on ما

ما به عنوان یک تأمین کننده باتری LI-ON ، ما متعهد هستیم که راه حل های باتری با کیفیت بالا و قابل اعتماد را برای مشتریان ارائه دهیم. ما طیف گسترده ای از محصولات باتری Li-on را از جمله ارائه می دهیمبسته باتری 5.8 کیلووات ساعت ولتاژ بالابابسته باتری با ولتاژ بالا 4.6 کیلووات ساعتوتولتاژ بالا 6.3 کیلووات ساعت باتریبشر این بسته های باتری برای تأمین نیازهای خاص مشتریان ، خواه به دنبال راه حل های ذخیره انرژی برای برنامه های مسکونی ، تجاری یا صنعتی طراحی شده اند.

محصولات باتری Li-on ما با استفاده از جدیدترین فناوری و مواد باکیفیت ساخته شده و از عملکرد برتر ، ایمنی و قابلیت اطمینان اطمینان می دهند. ما همچنین راه حل های باتری سفارشی را برای برآورده کردن نیازهای منحصر به فرد مشتریان ارائه می دهیم. تیم ما از مهندسان و تکنسین های باتجربه می توانند برای طراحی و توسعه یک راه حل باتری متناسب با نیازهای خاص شما با شما همکاری نزدیکی داشته باشند.

برای تهیه با ما تماس بگیرید

اگر علاقه مند به کسب اطلاعات بیشتر در مورد محصولات باتری LI ما هستید یا می خواهید در مورد نیازهای خاص ذخیره انرژی خود بحث کنید ، لطفاً با ما تماس نگیرید. ما همیشه خوشحالیم که اطلاعات بیشتری را در اختیار شما قرار می دهیم و به هر سؤالی که ممکن است داشته باشید پاسخ می دهیم. تیم متخصصان ما به شما در یافتن بهترین راه حل باتری برای برنامه خود کمک می کند و ما مشتاقانه منتظر همکاری با شما هستیم.

منابع

• کمیته جایزه نوبل. (2019). بیانیه مطبوعاتی: جایزه نوبل در شیمی 2019. برگرفته از https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2019/press-release/
• Goodenough ، JB ، & Kim ، Y. (2013). چالش های باتری های قابل شارژ LI. بررسی انجمن شیمیایی ، 42 (7) ، 3287-3300.
• Whitingham ، MS (2004). باتری های لیتیوم و مواد کاتدی. بررسیهای شیمیایی ، 104 (10) ، 4271-4301.
• Yoshino ، A. (2012). توسعه اولین باتری لیتیوم یون. Electrochimica Acta ، 79 ، 3-10.