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电池发展历史

作者:恒量能源   来源:www.batterysm.com   发表时间:2014-12-29 17:20:46

    1970年代埃克森的M.S.Whittingham采用硫化钛作为正极材料,金属锂作为负极材料,制成首个锂电池。
1980年拉希德Yazami et al。,在格勒诺布尔理工学院(INPG)和法国国家科学研究中心(CNRS) 发现锂离子具有嵌入石墨的特性。此过程是快速的,并且可逆。他们的成果发表于1982年和1983年。它涵盖了热力学(staging)和动力学(扩散)连同可逆性。
与此同时,采用金属锂制成的锂电池,其安全隐患备受关注,因此人们尝试利用锂离子嵌入石墨的特性制作充电电池。首个可用的锂离子石墨电极于1981年由贝尔实验室试制成功。1991年,索尼公司发布了第一个商业锂离子电池。他们的电池采用层状氧化物, 随后,锂离子电池革新了消费电子产品的面貌。
1983年M.Thackeray、J.Goodenough等人发现锰尖晶石是优良的正极材料,具有低价、稳定和优良的导电、导锂性能。其分解温度高,且氧化性远低于钴酸锂,即使出现短路、过充电,也能够避免了燃烧、爆炸的危险。尽管纯锰尖晶石循环衰减,但是材料化学改良可以克服此项弱点。锰尖晶石目前应用于商用电芯。
1989年,奥斯汀德克萨斯大学的A.Manthiram和J.Goodenough发现由于聚合阴离子的电感效应,采用聚合阴离子的正极,如硫酸盐,比氧化物会产生更高的电压。
1996年Padhi和Goodenough发现具有橄榄石结构的磷酸盐,如磷酸铁锂(LiFePO4),比传统的正极材料在安全性和寿命方面有所进步,但低温性能和压实密度有待提高。2002年, 蒋业明和他的团队在麻省理工学院, 研究出用铝、铌、锆等三种金属做正极的超级锂电池,提高材料的导电性,明显改善锂电池的性能。从而围绕这种确切的的机制展开激烈的讨论。
2004年, 蒋业明再次利用直径小于100纳米的磷酸铁颗粒提升了电池性能。这降低了粒子密度近百倍,从而提高了阴极的表面积和提升了电池的容量和性能。商业化导致激烈的市场竞争引发蒋业明与古迪纳夫之间的专利之争。
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