Litiumioniakkujen kehitysprosessi

Vuonna 1970 Exxonin MS Whittingham valmisti ensimmäisen litiumakun käyttämällä titaanisulfidia positiivisena elektrodimateriaalina ja litiummetallia negatiivisena elektrodimateriaalina. Litiumakun positiivinen elektrodimateriaali on mangaanidioksidia tai sulfoksidikloridia ja negatiivinen elektrodi litiumia. Kun akun kokoonpano on valmis, akussa on jännite, eikä sitä tarvitse ladata. Litiumioniakut ovat litium-akkujen kehitystyötä. Esimerkiksi kameroissa aiemmin käytetyt nappiparistot olivat litiumparistoja. Tämän tyyppistä akkua voi myös ladata, mutta sen pyöräilysuorituskyky on heikko. Lataus- ja purkujakson aikana muodostuu helposti litiumkiteitä, jotka aiheuttavat sisäisiä oikosulkuja akussa. Siksi tämän tyyppisten akkujen lataaminen on yleensä kiellettyä.
Vuonna 1982 RR Agarwal ja JR Selman Illinois Institute of Technologysta havaitsivat, että litiumioneilla on ominaisuus upottautua grafiittiin, mikä on nopea ja palautuva prosessi. Samaan aikaan metallista litiumia valmistettujen litiumakkujen turvallisuusvaarat ovat herättäneet paljon huomiota, joten ihmiset ovat yrittäneet käyttää grafiittiin upotettujen litiumionien ominaisuuksia ladattavien akkujen valmistukseen. Bell Laboratories kehitti onnistuneesti ensimmäisen saatavilla olevan litiumionigrafiittielektrodin.
Vuonna 1983 M. Thackeray, J. Goodenough ja muut havaitsivat, että mangaanispinelli on erinomainen katodimateriaali, jolla on alhainen hinta, stabiilisuus ja erinomainen johtavuus ja litiumin johtavuus. Sen hajoamislämpötila on korkea ja sen hapettumiskestävyys on paljon alhaisempi kuin litiumkobolttioksidin. Jopa oikosulkujen tai ylilatauksen sattuessa se voi välttää palamis- ja räjähdysvaaran.
Vuonna 1989 A. Manthiram ja J. Goodenough havaitsivat, että positiivisen elektrodin käyttäminen polymeerianionien kanssa tuottaisi korkeampia jännitteitä.
Vuonna 1992 japanilainen Sony Corporation keksi litiumioniakun, jonka negatiivisena elektrodina oli hiilimateriaalia ja positiivisena elektrodina litiumia sisältäviä yhdisteitä. Lataus- ja purkuprosessin aikana ei sisällä metallista litiumia, vain litiumioneja, joka on litiumioniakku. Myöhemmin litiumioniakut mullistivat kulutuselektroniikan. Tämäntyyppinen akku, joka käyttää litiumkobolttioksidia positiivisena elektrodin materiaalina, on kannettavien elektronisten laitteiden päävirtalähde.
Vuonna 1996 Padhi ja Goodenough havaitsivat, että oliviinirakenteiset fosfaatit, kuten litiumrautafosfaatti (LiFePO4), olivat turvallisempia kuin perinteiset katodimateriaalit, erityisesti korkean lämpötilan kestävyyden ja ylilatauksen kestävyyden suhteen, mikä ylittää huomattavasti perinteiset litiumioniakkumateriaalit.
Tarkasteltaessa akkukehityksen historiaa, voidaan nähdä, että nykyisellä maailman akkuteollisuuden kehityksellä on kolme ominaisuutta. Ensinnäkin vihreiden ja ympäristöystävällisten akkujen nopea kehitys, mukaan lukien litiumioniakut, vetynikkeliparistot jne.; Toinen on ensiöparistojen muuntaminen paristoiksi, mikä on kestävän kehityksen strategioiden mukaista. Kolmanneksi akut kehittyvät edelleen kohti pieniä, kevyitä ja ohuita mittoja. Kaupallisista ladattavista akuista litiumioniakuilla on suurin ominaisenergia, erityisesti polymeeri litiumioniakuilla, jotka voivat saavuttaa ohuita ladattavia akkuja. Koska litiumioniakuilla on korkea tilavuus- ja massakohtainen energia, ne ovat ladattavia ja saastuttamattomia ja niillä on nykyisen akkuteollisuuden kehityksen kolme tärkeintä ominaisuutta, ne ovat nähneet nopean kasvun kehittyneissä maissa. Tietoliikenne- ja tietomarkkinoiden kehitys, erityisesti matkapuhelimien ja kannettavien tietokoneiden kehitys