د لیتیم آیون بیټرۍ یا د لی آیون بیټرۍ (په لنډ ډول د LIB په نوم یادیږي) د چارج وړ بیټرۍ یو ډول دی.د لیتیم آئن بیټرۍ معمولا د پورټ ایبل بریښنایی او بریښنایی موټرو لپاره کارول کیږي او د نظامي او فضایی غوښتنلیکونو لپاره په شهرت کې وده کوي.یو پروټوټایپ لی آئن بیټرۍ په 1985 کې د اکیرا یوشینو لخوا رامینځته شوې ، د 1970 - 1980 کلونو په اوږدو کې د جان ګوډینوف ، ایم سټینلي ویټینګم ، راچید یازامي او کوچي میزوشیما لخوا د پخوانیو څیړنو پراساس ، او بیا د سوداګریز لی آئن بیټرۍ لخوا رامینځته شوه. سوني او اساهي کاسي ټیم چې مشري یې یوشیو نیشي په 1991 کې وکړه. په 2019 کې، د کیمیا په برخه کې د نوبل جایزه یوشینو، ګوډینوف او ویټینګم ته "د لیتیم آئن بیټرۍ د پراختیا لپاره" ورکړل شوه.

په بیټرۍ کې، لیتیم ایونونه د منفي الکترود څخه د الیکرولایټ په واسطه مثبت الیکروډ ته د خارج کیدو په وخت کې حرکت کوي، او د چارج کولو په وخت کې بیرته راځي.د لی آیون بیټرۍ په مثبت الکترود کې د موادو په توګه یو متقابل لیتیم مرکب کاروي او معمولا ګرافیټ په منفي الکترود کې.بیټرۍ د انرژي لوړ کثافت لري ، د حافظې اغیزې نلري (د LFP حجرو پرته) او ټیټ ځان خلاصول.که څه هم دوی د خوندیتوب خطر کیدی شي ځکه چې دوی د سوځیدنې وړ الکترولیتونه لري، او که چیرې زیانمن شوي یا په غلط ډول چارج شي د چاودنو او اورونو المل کیږي.سامسنګ اړ شو چې د ګیلیکسي نوټ 7 هینډسیټ د لیتیم آیون له اوریدو وروسته بیرته راوباسي ، او په بوینګ 787s کې د بیټرۍ په اړه ډیری پیښې شتون لري.

کیمیا، فعالیت، لګښت او د خوندیتوب ځانګړتیاوې د LIB ډولونو کې توپیر لري.لاسي بریښنایی توکي اکثرا د لیتیم پولیمر بیټرۍ کاروي (د پولیمر جیل سره د الکترولیټ په توګه) د لیتیم کوبالټ آکسایډ (LiCoO2) سره د کیتوډ موادو په توګه ، کوم چې د انرژي لوړ کثافت وړاندیز کوي ، مګر د خوندیتوب خطرونه وړاندې کوي ، په ځانګړي توګه کله چې زیانمن شي.د لیتیم اوسپنې فاسفیټ (LiFePO4)، لیتیم منګنیز اکسایډ (LiMn2O4، Li2MnO3، یا LMO)، او لیتیم نکل منګنیز کوبالټ اکسایډ (LiNiMnCoO2 یا NMC) د ټیټ انرژي کثافت وړاندیز کوي مګر اوږد ژوند او د اور یا چاودنې لږ احتمال.دا ډول بیټرۍ په پراخه کچه د بریښنایی وسیلو ، طبي تجهیزاتو او نورو رولونو لپاره کارول کیږي.NMC او د هغې مشتقات په پراخه کچه په بریښنایی موټرو کې کارول کیږي.

د لیتیم آئن بیټرۍ لپاره د څیړنې ساحې د نورو په مینځ کې د ژوند اوږدول ، د انرژي کثافت زیاتول ، د خوندیتوب ښه کول ، د لګښت کمول ، او د چارج سرعت ډیرول شامل دي.څیړنه د غیر سوځیدونکي الکترولیتونو په ساحه کې د یوې لارې په توګه روانه ده چې په عادي الیکټرولایټ کې کارول شوي عضوي محلولونو د سوځیدنې او بې ثباتۍ پراساس د خوندیتوب زیاتوالي لپاره.په ستراتیژیو کې د اوبو لیتیم آیون بیټرۍ، د سیرامیک جامد الکترولیتونه، پولیمر الکترولیتونه، ایونیک مایعات، او په پراخه کچه فلورین شوي سیسټمونه شامل دي.

بیټرۍ د سیل په مقابل کې

حجره یو بنسټیز الکترو کیمیکل واحد دی چې الکترودونه، جلا کوونکی او الکترولیت لري.

د بیټرۍ یا بیټرۍ کڅوړه د حجرو یا حجرو مجلسونو ټولګه ده چې د کور ، بریښنایی اتصالاتو او احتمالي کنټرول او محافظت لپاره بریښنایی توکي لري.

انوډ او کیتوډ الکترودونه
د ریچارج وړ حجرو لپاره، د انود (یا منفي الکترود) اصطلاح الیکټروډ په ګوته کوي چیرې چې اکسیډریشن د خارج کیدو دورې په جریان کې ترسره کیږي؛بل الکترود کیتوډ (یا مثبت الکترود) دی.د چارج دورې په جریان کې، مثبت الیکټروډ انوډ او منفي الکترود کاتوډ کیږي.د ډیری لیتیم آئن حجرو لپاره، د لیتیم آکسایډ الکترود مثبت الکترود دی.د ټایټانیټ لیتیم آئن حجرو (LTO) لپاره، د لیتیم آکسایډ الکترود منفي الکترود دی.

تاریخ

پس منظر

وارتا لیتیم آئن بیټرۍ، د میوزیم آټوویژن، التلوشیم، آلمان
د لیتیم بیټرۍ د برتانوي کیمیا پوه او د کیمیا په برخه کې د 2019 نوبل جایزې شریک اخیستونکي M. سټینلي ویټینګم لخوا وړاندیز شوې ، چې اوس په بنګهامټن پوهنتون کې دی ، پداسې حال کې چې په 1970s کې د Exxon لپاره کار کوي.ویټینګم ټایټینیم (IV) سلفایډ او لیتیم فلز د الکترودونو په توګه کارولی.په هرصورت، دا د ریچارج وړ لیتیم بیټرۍ هیڅکله عملي نشي کیدی.ټایټانیوم ډیسلفایډ یو ضعیف انتخاب و ، ځکه چې دا باید په بشپړ ډول مهر شوي شرایطو کې ترکیب شي ، دا هم خورا ګران دی (په 1970s کې د ټایټانیوم ډیسلفایډ خامو موادو لپاره ~ $1,000 په کیلوګرام کې).کله چې د هوا سره مخ شي، د ټایټانیوم ډیسلفایډ عکس العمل د هایدروجن سلفایډ مرکبات رامینځته کوي، کوم چې ناخوښه بوی لري او د ډیری څارویو لپاره زهرجن دي.د دې او نورو دلایلو لپاره، Exxon د ویټینګم د لیتیم-ټایټانیوم ډیسلفایډ بیټرۍ پراختیا بنده کړه.د فلزي لیتیم الکترود سره بیټرۍ د خوندیتوب مسلې وړاندې کوي، ځکه چې د لیتیم فلز د اوبو سره غبرګون کوي، د سوځیدونکي هایدروجن ګاز خوشې کوي.په پایله کې، څیړنې د بیټرۍ رامینځته کولو ته لاړ چې د فلزي لیتیم پرځای، یوازې د لیتیم مرکبات شتون لري، د لیتیم ایونونو منلو او خوشې کولو توان لري.

په ګرافیت کې د متقابل تعامل او په کاتوډیک آکسایډونو کې متقابل تعامل د 1974-76 په اوږدو کې په TU میونخ کې د JO Besenhard لخوا کشف شو.Besenhard د لیتیم حجرو کې د دې غوښتنلیک وړاندیز وکړ.په ګرافایټ کې د الکترولیت تخریب او د محلول ګډ تعامل د بیټرۍ د ژوند لپاره خورا لومړني نیمګړتیاوې وې.

پراختیا

1973 - اډم هیلر د لیتیم تیونیل کلورایډ بیټرۍ وړاندیز وکړ ، چې لاهم په پلي شوي طبي وسیلو او دفاعي سیسټمونو کې کارول کیږي چیرې چې د 20 کلونو څخه ډیر شیلف ژوند ، د انرژي لوړ کثافت ، او / یا د سخت عملیاتي تودوخې لپاره زغم ته اړتیا ده.
1977 - سمر باسو د پنسلوانیا په پوهنتون کې په ګرافیټ کې د لیتیم الیکرو کیمیکل تعامل وښود.دا په بیل لابراتوار (LiC6) کې د کار وړ لیتیم انټرکلیټ ګرافیټ الیکټروډ رامینځته کولو لامل شو ترڅو د لیتیم فلزي الیکټروډ بیټرۍ بدیل چمتو کړي.
1979 - په جلا ګروپونو کې کار کول، Ned A. Godshall et al.، او لږ وخت وروسته، جان بی ګوډینوف (اکسفورډ پوهنتون) او کویچي میزوشیما (توکیو پوهنتون)، د لیتیم په کارولو سره د 4 V حد کې ولتاژ سره د چارج وړ لیتیم حجره وښودله. کوبال ډای اکسایډ (LiCoO2) د مثبت الکترود په توګه او لیتیم فلز د منفي الکترود په توګه.دې نوښت مثبت الکترود مواد چمتو کړل چې د ابتدايي سوداګریز لیتیم بیټرۍ وړ کړي.LiCoO2 یو مستحکم مثبت الکترود مواد دی چې د لیتیم ایونونو د تمویل کونکي په توګه کار کوي، پدې معنی چې دا د لیتیم فلز پرته د منفي الکترود موادو سره کارول کیدی شي.د باثباته او اسانه اداره کولو منفي الیکټروډ موادو کارولو وړ کولو سره ، LiCoO2 د نوي ریچارج وړ بیټرۍ سیسټمونه فعال کړل.Godshall et al.نور هم ورته ارزښت د دریم مرکب لیتیم لیږد فلزي اکسایدونو لکه سپنیل LiMn2O4، Li2MnO3، LiMnO2، LiFeO2، LiFe5O8، او LiFe5O4 (او وروسته د لیتیم-کاپر-اکسایډ او لیتیم-نکل-اکسایډ کاتوډ مواد) په ګوته کړي.
1980 - راشد یزامي په ګرافیټ کې د لیتیم د بیرته راګرځیدونکي الیکټرو کیمیکل تعامل وښوده، او د لیتیم ګرافیت الکترود (انوډ) یې اختراع کړ.په هغه وخت کې موجود عضوي الکترولیتونه به د ګرافیت منفي الکترود سره د چارج کولو پرمهال تخریب شي.یازامي یو قوي الکترولیت کارولی ترڅو وښیې چې لیتیم په ګرافیت کې د الیکرو کیمیکل میکانیزم له لارې په بدلیدونکي ډول سره مینځل کیدی شي.تر 2011 پورې، د یازامي ګرافیت الکترود په سوداګریز لیتیم آئن بیټرۍ کې ترټولو عام کارول شوی الکترود و.
منفي الکترود خپل اصل په PAS (پولیسینیک سیمی کنډکټیک مواد) کې لري چې د توکیو یامابي لخوا کشف او وروسته د 1980s په لومړیو کې د شزکوني یاتا لخوا کشف شو.د دې ټیکنالوژۍ تخم د پروفیسور هیدیکي شیراکاوا او د هغه د ډلې لخوا د چلونکي پولیمر کشف و، او دا هم لیدل کیدی شي چې د پالیسیټیلین لیتیم آئن بیټرۍ څخه پیل شوي چې د الان مکډیارمډ او الان جې هیجر او ال لخوا رامینځته شوي.
1982 – Godshall et al.د ګوډشال د سټینفورډ پوهنتون Ph.D پر بنسټ د لیتیم بیټرۍ کې د کیتوډونو په توګه د LiCoO2 کارولو لپاره د متحده ایالاتو 4,340,652 پیټینټ ورکړل شو.مقاله او د 1979 خپرونې.
1983 - مایکل ایم تاکری، پیټر بروس، ویلیم ډیویډ، او جان ګوډنوف د لیتیم آئن بیټرۍ لپاره د سوداګریزې پلوه اړونده چارج شوي کیتوډ موادو په توګه د منګنیز سپنیل جوړ کړ.
1985 - اکیرا یوشینو د کاربوناسیوس موادو په کارولو سره یو پروټوټایپ حجره راټوله کړه چې پکې لیتیم آیونونه د یو الیکټروډ په توګه دننه کیدی شي ، او لیتیم کوبالټ آکسایډ (LiCoO2) د بل په توګه.دا په ډراماتیک ډول خوندیتوب ښه کړی.LiCoO2 د صنعتي پیمانه تولید فعال کړ او سوداګریز لیتیم آئن بیټرۍ یې فعاله کړه.
1989 – اروموګام مانتیرام او جان بی ګوډنوف د کاتوډونو پولیانیون ټولګي کشف کړل.دوی وښودله چې مثبت الیکټروډونه چې پولیانون لري، د بیلګې په توګه، سلفیټ، د پولیانیون د هڅونې اغیزې له امله د آکسایډونو په پرتله لوړ ولتاژ تولیدوي.دا پولیانین ټولګي مواد لري لکه لیتیم اوسپنه فاسفیټ.

د دوام لپاره…>