Paduli kinerja, ongkos atawa kaamanan tinimbangan, accu rechargeable sadaya-nagara solid mangrupakeun pilihan pangalusna pikeun ngaganti énergi fosil sarta ahirna sadar jalan ka kandaraan énergi anyar.
Salaku panemu bahan katoda sapertos LiCoO2, LiMn2O4 sareng LiFePO4, Goodenough dikenal dina widangbatré litium-iontur sabenerna "bapa batré litium-ion".
Dina artikel panganyarna dina NatureElectronics, John B. Goodenough, anu umurna 96 taun, marios sajarah penemuan batré litium-ion anu tiasa dicas deui sareng nunjukkeun jalan ka hareup.
Dina taun 1970-an, krisis minyak bitu di Amérika Serikat.Ngawujudkeun katergantunganna kana impor minyak, pamaréntah mimiti usaha utama pikeun ngembangkeun tanaga surya sareng angin.Kusabab sifat intermittent tanaga surya sareng angin,batré rechargeableahirna diperlukeun pikeun nyimpen sumber énergi renewable jeung bersih ieu.
Konci pikeun ngecas sareng ngecas anu tiasa dibalikkeun nyaéta kabalikan réaksi kimia!
Dina waktos éta, lolobana batré non-rechargeable dipaké litium éléktroda négatip jeung éléktrolit organik.Dina raraga ngahontal batré rechargeable, dulur mimiti dianggo dina embedding malikkeun ion litium kana lapisan katoda sulfida logam transisi.Stanley Whittingham of ExxonMobil manggihan yén ngecas jeung discharging bisa dibalikkeun bisa dihontal ku kimia interkalasi ngagunakeun layered TiS2 salaku bahan katoda, jeung produk ngurangan LiTiS2.
Sél ieu, dikembangkeun ku Whittingham di 1976, ngahontal efisiensi awal anu saé.Sanajan kitu, sanggeus sababaraha pangulangan ngecas na discharging, dendrites litium kabentuk di jero sél, nu tumuwuh tina négatif kana éléktroda positif, nyieun sirkuit pondok nu bisa ngahurungkeun éléktrolit nu.Usaha ieu, deui, réngsé gagal!
Samentara éta, Goodenough, anu pindah ka Oxford, ieu nalungtik sabaraha litium paling bisa de-embedded tina lapisan LiCoO2 na LiNiO2 bahan katoda saméméh struktur robah.Tungtungna, aranjeunna ngahontal de-embedding malikkeun langkung ti satengah litium tina bahan katoda.
Panaliti ieu pamustunganana dipandu Akira Yoshino ti AsahiKasei pikeun nyiapkeun anu munggaranbatré litium-ion rechargeable: LiCoO2 salaku éléktroda positif jeung karbon grafit salaku éléktroda négatip.Batré ieu hasil dipaké dina telepon sélulér pangheulana Sony.
Pikeun ngirangan biaya sareng ningkatkeun kaamanan.Batré anu tiasa dicas deui padet sareng padet sapertos éléktrolit sigana mangrupikeun arah anu penting pikeun pangwangunan anu bakal datang.
Dina awal taun 1960-an, kimiawan Éropa digawé dina embedding malik ion litium kana lapisan bahan logam sulfida transisi.Dina waktos éta, éléktrolit standar pikeun batré anu tiasa dicas deui utamina éléktrolit cai asam sareng basa kuat sapertos H2SO4 atanapi KOH.Sabab, dina éléktrolit cai ieu, H+ miboga difusivitas anu alus.
Dina waktos éta, batré rechargeable paling stabil dijieun kalawan lapisan NiOOH salaku bahan katoda sarta éléktrolit cai alkali kuat salaku éléktrolit.h+ bisa dibalikkeun deui dina katoda NiOOH berlapis pikeun ngabentuk Ni(OH)2.masalahna éta éléktrolit cai ngawatesan tegangan batréna, hasilna kapadetan énergi low.
Dina 1967, Joseph Kummer jeung NeillWeber ti Ford Motor Company manggihan yén Na+ miboga sipat difusi nu alus dina éléktrolit keramik di luhur 300°C.Aranjeunna lajeng nimukeun batré rechargeable Na-S: natrium molten salaku éléktroda négatip jeung walirang lebur ngandung pita karbon salaku éléktroda positif.Hasilna, aranjeunna nimukeun batré rechargeable Na-S: natrium lebur salaku éléktroda négatip, walirang lebur ngandung pita karbon salaku éléktroda positif, sarta keramik padet salaku éléktrolit.Sanajan kitu, suhu operasi 300 ° C doomed batré ieu jadi teu mungkin keur commercialize.
Taun 1986, Goodenough ngawujudkeun batré litium anu tiasa dicas deui sadayana-solid tanpa generasi dendrit nganggo NASICON.Ayeuna, batré litium sareng natrium anu tiasa dicas deui sadaya-nagara padet dumasar kana éléktrolit kaayaan padet sapertos NASICON parantos dikomersilkeun.
Dina 2015, MariaHelena Braga ti Universitas Porto ogé nunjukkeun éléktrolit padet oksida porous insulasi kalayan konduktivitas ion litium sareng natrium anu dibandingkeun sareng éléktrolit organik anu ayeuna dianggo dina batré litium-ion.
Pondokna, paduli kinerja, ongkos atawa kaamanan tinimbangan, accu rechargeable sadaya-nagara solid mangrupakeun pilihan pangalusna pikeun ngaganti énergi fosil sarta ahirna sadar jalan ka kandaraan énergi anyar!
waktos pos: Aug-25-2022