Proces razvoja litijum-jonskih baterija

1970. Exxonov MS Whittingham napravio je prvu litijumsku bateriju koristeći titanijum sulfid kao materijal pozitivne elektrode i metal litijum kao materijal negativne elektrode. Materijal pozitivne elektrode litijumske baterije je mangan dioksid ili sulfoksid hlorid, a negativna elektroda je litijum. Nakon što je sklop baterije završen, baterija ima napon i ne treba je puniti. Litijum-jonske baterije su razvoj litijumskih baterija. Na primjer, dugmaste baterije koje su se koristile u fotoaparatima u prošlosti bile su litijumske baterije. Ova vrsta baterije se također može puniti, ali su njene performanse ciklusa loše. Tokom ciklusa punjenja i pražnjenja, litijumski kristali se lako formiraju, uzrokujući unutrašnje kratke spojeve u bateriji. Stoga je punjenje općenito zabranjeno za ovu vrstu baterija.
1982. RR Agarwal i JR Selman sa Tehnološkog instituta Illinois otkrili su da litijum joni imaju karakteristiku ugrađivanja u grafit, proces koji je brz i reverzibilan. U isto vrijeme, sigurnosne opasnosti litijumskih baterija napravljenih od metalnog litijuma privukle su veliku pažnju, pa su ljudi pokušali da iskoriste karakteristike litijumskih jona ugrađenih u grafit za pravljenje punjivih baterija. Prvu dostupnu litijum-jonsku grafitnu elektrodu uspješno je razvila Bell Laboratories.
Godine 1983. M. Thackeray, J. Goodenough i drugi otkrili su da je manganski spinel odličan katodni materijal niske cijene, stabilnosti i odlične provodljivosti i provodljivosti litijuma. Njegova temperatura raspadanja je visoka i otpornost na oksidaciju je mnogo niža od one kod litijum kobalt oksida. Čak iu slučaju kratkih spojeva ili prekomjernog punjenja, može izbjeći opasnost od izgaranja i eksplozije.
Godine 1989. A. Manthiram i J. Goodenough su otkrili da bi korištenje pozitivne elektrode s polimernim anionima generiralo više napone.
1992. godine Sony Corporation of Japan izumila je litijum-jonsku bateriju sa ugljičnim materijalom kao negativnom elektrodom i spojevima koji sadrže litijum kao pozitivnu elektrodu. Tokom procesa punjenja i pražnjenja, nije prisutan metalni litijum, već samo litijum joni, što je litijum-jonska baterija. Nakon toga, litijum-jonske baterije su revolucionirale potrošačku elektroniku. Ova vrsta baterije, koja koristi litijum kobalt oksid kao materijal pozitivne elektrode, glavni je izvor napajanja za prijenosne elektronske uređaje.
Godine 1996. Padhi i Goodenough su otkrili da su fosfati sa olivinskom strukturom, kao što je litij-gvozdeni fosfat (LiFePO4), sigurniji od tradicionalnih katodnih materijala, posebno u pogledu otpornosti na visoke temperature i prepunjavanja, daleko nadmašujući tradicionalne materijale litijum-jonskih baterija.
Gledajući historiju razvoja baterija, može se vidjeti da postoje tri karakteristike trenutnog razvoja svjetske industrije baterija. Prvo, brz razvoj zelenih i ekološki prihvatljivih baterija, uključujući litijum-jonske baterije, vodonik-nikl baterije, itd.; Drugi je pretvaranje primarnih baterija u baterije, što je u skladu sa strategijama održivog razvoja; Treće, baterije se dalje razvijaju prema malim, laganim i tankim dimenzijama. Među komercijalizovanim punjivim baterijama, litijum-jonske baterije imaju najveću specifičnu energiju, posebno polimerne litijum-jonske baterije, koje mogu postići tankost u punjivim baterijama. Budući da litijum-jonske baterije imaju visoku zapreminsku i masu specifičnu energiju, punjive su i bez zagađenja, te posjeduju tri glavne karakteristike trenutnog razvoja industrije baterija, one su doživjele brz rast u razvijenim zemljama. Razvoj tržišta telekomunikacija i informacija, posebno mobilnih telefona i laptopa