فرآیند توسعه باتری لیتیوم یون

باتری های لیتیوم یون برای اولین بار توسط استنلی ویتینگام که در دهه ۱۹۷۰ در اکسون کار می کرد و در حال حاضر در دانشگاه بینگهامتون است، پیشنهاد شد.

در سال ۱۹۸۰، جان B. Goodenough، Koichi Mizushima و دیگران اکسید کوبالت لیتیوم (LiCoO2) ، ماده الکترود مثبت باتری های لیتیوم یون را در دانشگاه آکسفورد در انگلستان کشف کردند..

در سال ۱۹۹۱، سونی با موفقیت باتری های لیتیوم یون را توسعه داد. کاربرد عملی آن وزن و حجم دستگاه های الکترونیکی قابل حمل مانند تلفن های همراه و رایانه های نوت بوک را به شدت کاهش می دهد,و مدت زمان استفاده را به شدت افزایش می دهد. از آنجا که باتری لیتیوم یون در مقایسه با باتری نیکل-کدمیوم حاوی مدنی سنگین کدمیوم نیست،آلودگی محیط زیست به شدت کاهش می یابد.

باتری لیتیوم یون که اغلب در صنعت 3C ذکر می شود در واقع یک باتری لیتیوم کوبالت اکسید است. در یک مفهوم گسترده، یک باتری لیتیوم یون قابل شارژ مجدد به یک الکترود منفی گرافیت اشاره دارد،یک الکترود مثبت با استفاده از کوبالت، منگنز یا فوسفات آهن و یک باتری لیتیوم یون برای حمل لیتیوم که شامل یک الکترولیت یون است.باتری یون لیتیوم اولیه می تواند از فلز لیتیوم یا مواد لیتیوم به عنوان الکترود منفی استفاده کند.

توسعه صنعت باتری لیتیوم یون بیش از ۲۰ سال است که در صنعت 3C متمرکز شده است.و کمتر در بازار ذخیره سازی انرژی و باتری های قدرت (سرمایه بزرگ فوری) با اقتصاد بازار بزرگتر استفاده می شود.، که شامل وسایل نقلیه خالص الکتریکی، سوخت های هیبریدی الکتریکی خودروها، UPS های متوسط و بزرگ، انرژی خورشیدی، باتری های بزرگ ذخیره سازی انرژی، ابزار دستی الکتریکی، موتورسیکلت های الکتریکی،دوچرخه های الکتریکی، تجهیزات هوافضا و باتری های هواپیمایی و غیره

یکی از دلایل اصلی این است که مواد کاتود لیتیوم کوبالت اکسید (LiCoO2،که در حال حاضر رایج ترین باتری لیتیوم یون است) که در گذشته در باتری های لیتیوم استفاده می شد، گران است و استفاده از آن در محیط های خاص مانند سوراخ کردن دشوار است.، ضربه، و دماهای بالا و دماهای پایین. مهمتر از آن، آن را به دلیل عدم پاسخگویی به الزامات مطلق مردم برای ایمنی مورد انتقاد قرار داده است.

در عین حال، باتری لیتیوم کوبالت اکسید نمی تواند هدف شارژ سریع و اجتناب کامل از آلودگی ثانویه را برآورده کند.یک مدار محافظ باید به گونه ای طراحی شود که از شارژ بیش از حد یا تخلیه بیش از حد جلوگیری کند.، در غیر این صورت آن را باعث می شود خطرات مانند انفجار، و حتی منجر به انفجار مانند باتری های سونی.

علاوه بر این، قیمت کوبالت در حال افزایش است. جمهوری دموکراتیک کنگو، بزرگترین تولید کننده کوبالت در جهان، جنگ ها و آشفتگی های زیادی دارد.که منجر به افزایش قیمت کوبالت شدهبه دلیل افزایش قیمت سنگ کوبالت، پودر باتری لیتیوم کوبالت اکسید اکنون از 40 دلار در کیلوگرم به 60 تا 80 دلار افزایش یافته است.بر اساس کیفیت پودر لیتیوم فوسفات آهن، قیمت هر کیلو 30 تا 80 دلار است.

در 20 سال گذشته، صنعت و دانشگاه های مختلف در کشورهای مختلف، نیروی انسانی و منابع بی شماری را برای تحقیق و توسعه سرمایه گذاری کرده اند.به طور مداوم به دنبال مواد جدید است که می تواند جایگزین یا حل مشکل LiCoO2، چون بر اساس آمار، کل مقیاس اقتصادی بازار جهانی باتری های قدرت و ذخیره سازی انرژی به 50 میلیارد دلار آمریکا در سال می رسد.بسیار بیشتر از اشتها سالانه باتری های لیتیوم کوبالت اکسید از 5از ژوئیه 2006 تا امروز، از جمله Deeya Energy، که در تجهیزات ذخیره سازی انرژی سرمایه گذاری کرده است، Infinite Power Solution که باتری های لیتیوم فیلم نازک را توسعه می دهدو نسبت به نسل جدید باتری های لیتیوم یون خوشبین است️لیتیوم فوسفات آهن (LFP، لیتیوم فوسفات آهن) ، سیستم های A123 در ایالات متحده،شرکت های تایوان مانند Aleees و Phostech Lithium کانادا به سرعت مبالغ زیادی از سرمایه گذاری های جهانی و منابع مالی دیگر را جمع آوری کردند..