Processo de desenvolvimento de bateria de lítio

Oct 16, 2024

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Em 1970, MS Whittingham da Exxon usou sulfeto de titânio como material de eletrodo positivo e lítio metálico como material de eletrodo negativo para fazer a primeira bateria de lítio.
Em 1980, J. Goodenough descobriu que o óxido de lítio-cobalto pode ser usado como material de eletrodo positivo em baterias de íon-lítio.
Em 1982, RR Agarwal e JR Selman, do Illinois Institute of Technology, descobriram que os íons de lítio têm a propriedade de se incorporar ao grafite, e esse processo é rápido e reversível. Ao mesmo tempo, os riscos de segurança das baterias de lítio feitas de lítio metálico atraíram muita atenção, por isso as pessoas tentaram usar a propriedade dos íons de lítio incorporados no grafite para fazer baterias recarregáveis. O primeiro eletrodo de grafite de íon-lítio utilizável foi produzido com sucesso pelos Laboratórios Bell.
Em 1983, M. Thackeray, J. Goodenough e outros descobriram que o espinélio de manganês é um excelente material para eletrodo positivo com baixo preço, estabilidade e excelente condutividade elétrica e de lítio. Sua temperatura de decomposição é alta e sua propriedade oxidante é muito inferior à do óxido de lítio-cobalto. Mesmo que ocorra curto-circuito ou sobrecarga, o perigo de combustão e explosão pode ser evitado.
Em 1989, A. Manthiram e J. Goodenough descobriram que o eletrodo positivo com ânions polimerizados produzirá voltagem mais alta.
Em 1991, a Sony lançou a primeira bateria comercial de íons de lítio. Posteriormente, as baterias de íon-lítio revolucionaram a aparência dos eletrônicos de consumo.
Em 1996, Padhi e Goodenough descobriram que os fosfatos com estrutura de olivina, como o fosfato de ferro-lítio (LiFePO4), são superiores aos materiais de eletrodos positivos tradicionais e, portanto, tornaram-se os atuais materiais de eletrodos positivos convencionais.
Com o uso generalizado de produtos digitais, como telefones celulares e laptops, as baterias de íons de lítio têm sido amplamente utilizadas em tais produtos com seu excelente desempenho e estão gradualmente se desenvolvendo em outros campos de aplicação de produtos.
Em 1998, o Tianjin Power Supply Research Institute iniciou a produção comercial de baterias de íons de lítio.
Em 15 de julho de 2018, foi informado pelo Keda Coal Chemistry Research Institute que um material especial de eletrodo negativo de carbono para baterias de lítio de alta capacidade e alta densidade com carbono puro como componente principal foi lançado no instituto. Esta bateria de lítio feita de novos materiais pode atingir uma autonomia de mais de 600 quilômetros.
Em outubro de 2018, o grupo de pesquisa do professor Liang Jiajie e Chen Yongsheng da Universidade de Nankai e o grupo de pesquisa de Lai Chao da Universidade Normal de Jiangsu prepararam com sucesso um transportador poroso tridimensional de nanofio de prata-grafeno com uma estrutura de vários níveis e metal carregado de lítio como um material de eletrodo negativo composto. Este transportador pode inibir a geração de dendritos de lítio, alcançando assim o carregamento da bateria em ultra-alta velocidade, o que deverá prolongar significativamente a "vida útil" das baterias de lítio. Os resultados da pesquisa foram publicados na última edição da Advanced Materials [2]. No primeiro semestre de 2022, os principais indicadores da indústria de baterias de iões de lítio da China alcançaram um rápido crescimento, com uma produção superior a 280 GWh, um aumento anual de 150%.
Na manhã de 22 de setembro de 2022, o primeiro produto doméstico de rolo catódico com bateria de lítio de nova energia com 3,{3}} metros de diâmetro, equipamento com núcleo de folha de cobre, desenvolvido de forma independente e entregue aos usuários pela Quarta Academia da China Aerospace Science and Technology Corporation foi lançado em Xi'an, preenchendo a lacuna tecnológica da indústria nacional e alcançando uma capacidade de produção mensal de rolos catódicos de grande diâmetro superior a 100 unidades, marcando um grande avanço na tecnologia de fabricação de rolos catódicos de diâmetro ultragrande da China.