Nouvo teknoloji enèji rekonèt kòm yon gwo teknoloji nan 21yèm syèk la. Kòm yon pati enpòtan nan nouvo enèji jaden an, endistri batri a vin yon nouvo plas cho nan devlopman ekonomik mondyal la. Nan kounye a, ityòm-ion pil yo te lajman itilize kòm yon sous enèji enpòtan. Kit se nan domèn kominikasyon elektwonik oswa transpò, li jwe yon wòl trè enpòtan epi li gen gwo kandida aplikasyon.
Lityòm-ion batri se yon kalite batri segondè. Li se yon nouvo kalite batri devlope sou baz batri ityòm. Li sitou depann sou iyon ityòm k ap deplase ant elektwòd yo pozitif ak negatif nan travay. Depi lane 1970 yo, plizyè segondè espesifik enèji ityòm batri prensipal lè l sèvi avèk metal ityòm kòm yon electrode negatif yo te prezante ak lajman itilize.
Lityòm-ion batri gen vòltaj opere segondè, segondè enèji espesifik, gwo kapasite, ti pwòp tèt ou-egzeyat, bon sik, lavi sèvis long, pwa limyè ak ti gwosè. Li se yon reprezantan nan modèn pèfòmans-wo pil ak se yon aparèy pòtab elektwonik tankou telefòn mobil ak òdinatè kaye. Se sous la pouvwa ideyal espere yo vin youn nan sous prensipal yo pouvwa pou machin elektrik ak zouti elektrik san fil nan tan kap vini an.
Istwa a devlopman nan ityòm-ion endistri batri nan peyi Lachin pa lontan, men li ap devlope trè vit. Nan 2012, pwodiksyon an total de pil Iyon nan Lachin rive nan 4.18 milya dola. Nan mache Entènasyonal batri ityòm-ion, Lachin, Japon ak Kore di Sid te fòme yon sitiyasyon twa-janb. Devlopman teknolojik endistri batri ityòm-ion la te kòmanse avèk imite etranje teknoloji matirite. Nan pwosesis la, pwosesis inovasyon se siksè prensipal la nan devlopman an bonè nan ityòm-ion endistri batri Lachin nan. Nan dènye ane yo, ak envestisman an ogmante nan inovasyon teknoloji, Lachin ityòm-ion endistri batri a te devlope rapidman an tèm de inovasyon teknolojik, e li te fòme yon debaz endistriyèl compétitivité nwayo, e li te akimile kèk avantaj teknolojik nan sèten domèn.
Rechèch Status ak Devlopman tandans nan Lithium Ion Battery Materyèl
Estrikti prensipal yo nan ityòm ion pil se yon electrode pozitif, yon electrode negatif, yon elektwolit ki kapab kondwi iyon ityòm, ak yon separatè separe elektwòd yo pozitif ak negatif. Pèfòmans nan electrochemical nan ityòm-ion pil depann sitou sou estrikti a ak pwopriyete nan materyèl yo elektwòd ak materyèl dyelèktrik yo itilize. An patikilye, chwa a ak bon jan kalite nan materyèl yo elektwòd dirèkteman detèmine karakteristik sa yo ak pri nan batri a ityòm-ion.
Koulye a, rechèch la sou materyèl cathode nan ityòm ion pil prensipalman konsantre sou ityòm Cobalt oksid ak ityium nikèl. An menm tan an, monte nan kèk materyèl nouvo katod (tankou Li-Mn-O materyèl ak polymère kondiktif) se tou materyèl la katode pou ityòm ion pil. Te devlopman an sou fòm piki nouvo vitalite, epi li se yon kontni rechèch enpòtan nan jaden sa a jwenn yon nouvo sistèm pou devlope ityòm ion segondè batri materyèl cathode ak vòltaj segondè, segondè kapasite espesifik ak bon sik pèfòmans. Koulye a, nan materyèl elèktrik pozitif nan ityòm ion pil yo toujou oksid metal tranzisyon tankou LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4 ak materyèl konpoze yo. Soti nan 2005 rive 2010, segondè materyèl enèji dansite polymère ak sulfid òganik ak sulfid inòganik vin ityòm ion pil. Yon nouvo jenerasyon materyèl kathode. Materyèl yo anode nan ityòm-ion pil sitou gen ladan materyèl kabòn, alyaj metal ityòm, oksid metal, metalik nitirid, nano-silikon, elatriye Pami yo, materyèl kabòn yo se prensipal materyèl yo electrode negatif pou aplikasyon pou komèsyal, ak metal alyòm metal ak nano -silikòn yo vin tach cho pou rechèch ak devlopman. . Se materyèl la elektwolit nan ityòm ion batri pwensipalman itilize elektwolze sòlvan li yo nan anuivr òganik matyè, ak pi fò nan yo sèvi ak solvang melanje tankou EC DMC ak PC DMC-. LiPF6 se sèl kondwi ki pi souvan itilize a.
Pou materyèl katon batri ityòm-ion batri, ityòm cobalt oksid materyèl cathode toujou gen vitalite fò nan tan kap vini an. Nan aktyèl komèsyal ityòm-ion sistèm batri a, litium cobalt oksid pil konte sou chaj segondè yo koupe-off vòltaj ak segondè-vòltaj dansite solid. Avantaj la se toujou sistèm batri a pi pito pou-wo fen pwodwi batri 3C; pandan y ap kouch katedral la LiNixCo1-x-yMnyO2 kathode pa sèlman gen dansite segondè enèji, men tou, gen pwopriyete yo nan materyèl sekirite, estabilite sik, pèfòmans tanperati segondè, epi pri pou fè preparasyon pou. Li se relativman ekselan. Pwopòsyon nan materyèl katod ki te itilize nan mond lan ogmante ane pa ane. Li pa te sèlman piti piti ranplase kèk aplikasyon pou lityòm Cobalt oksid materyèl yo, men tou, parèt nan aplikasyon an nan pil nouvo pouvwa enèji. Li se youn nan materyèl yo katod ki pi prometteur nan tan kap vini an. Nan lavni, se direksyon an endikap nan ityòm fil iodyòm fil elektrik toujou domine pa oxide Cobalt ityòm ak LiNixCo1-x-yMnyO2 materyèl yo. Lithium fè fosfat ak spinèl materyèl ki baze sou Manganèz pa sèlman gen pi ba pri preparasyon ak avantaj resous, men tou, gen ekselan sekirite ak estabilite sik. Yo se materyèl yo cathode pi pito pou pil pouvwa, espesyalman LiNi0.5Mn1.5O4 / Li4Ti5O12. Batri a pouvwa sistèm ka reyalize chaj rapid ak egzeyat, ki se youn nan direksyon yo endikap nan pil nouvo pouvwa enèji nan lavni an. High-enèji dansite NCA katode materyèl gen yon kote nan segondè-fen 3C pwodwi pil ak nouvo batri enèji pouvwa, men gwo pwi, piman bouk anviwònman fabrikasyon batri ak lòt faktè limite ranje lajè li yo nan aplikasyon pou. Lithium fè fosfat, manganate potasyòm, ak materyèl cathode NCA te toujou okipe yon pozisyon sèten nan estrikti aktyèl la kathode. Materyèl ki anthye ki baze sou ityòm Manganèz la se materyèl kathode endistriyalize pwochen jenerasyon an ak dansite enèji ki pi wo a, ak mache a gen gwo aplikasyon kandida. Sepandan, pwoblèm yo nan kapasite segondè irevokabl ak pòv pousantaj pèfòmans ki te koze pa pwoblèm pwòp li yo estriktirèl toujou bezwen yo dwe te pote soti nan chèchè yo. Etid an pwofondè.
Depi komèsyalizasyon nan ityòm-ion pil nan ane 1990 yo, materyèl kabòn yo te lajman itilize nan ityòm-ion pil ak ap kontinye gen materyèl yo baz kle pou ityòm-ion pil. Nan nouvo anod kabòn, devlopman nan lavni ap konsantre sou anodi grafit gwo-wo ak anodit kabòn ki pa-grafit wo-kapasite pou satisfè bezwen pti pouvwa ak gwo enèji pil. Ajan kondans kabòn gen yon enpak enpòtan sou pèfòmans batri. Rechèch de ajan kondiktè nouvo pral konsantre sou devlopman nan wo-iyonik karaktè nwa nwa ak ajan kondwit konpoze jwenn nan konpoze nouvo materyèl kabòn tankou nanotub kabòn ak grafèn. Akòz estrikti a fleksib espesyal ak de dimansyon, carbon nanotube konpoze ajan kondiktif yo te lajman ki itilize nan jaden an nan ityòm ion pil nan dènye ane yo. Nanotub kabòn ak grafèn konpoze elèktrisite materyèl yo dwe lajman ki itilize nan gwo kapasite ityòm-ion pil ak pil ityòm-ion pouvwa apre yo fin amelyore pa pèfòmans elektwonik ki apwopriye ak optimize nan itilize.
Lithium-ion batri mache sitiyasyon ak tandans devlopman
Ka mache a batri ityòm-ion toujou ap divize an twa mache pi gwo: konsomatè elektwonik mache a, mache a machin elektrik, mache endistriyèl yo ak enèji depo mache. Ansyen an se jeneralman refere yo kòm 3C ti mache ityòm-ion batri, ak lèt la de yo se pouvwa a ityòm-ion batri mache.
Te devlopman an nan ityòm-ion endistri batri te konsantre nan endistri a 3C pou plis pase 20 ane, epi li se mwens itilize nan mache a pou pi gwo depo enèji ak pil pouvwa (enstantane ki mande gwo kouran), ki kouvri machin elektrik ak ibrid machin elektrik. Machin, mwayen ak gwo UPS, enèji solè, gwo pil depo enèji, zouti men elektrik, motosiklèt elektrik, bisiklèt elektrik, ekipman ayewospasyal ak pil avyon. Youn nan rezon ki fè prensipal se ke ityòm cobalt oksid materyèl la cathode (LiCoO2, ki se batri a ki pi komen ityòm) ki itilize nan pil ityòm nan tan lontan an se koute chè ak difisil pou aplike pou anviwonman espesyal tankou twou, kolizyon, tanperati segondè, ak tanperati ki ba. Pi enpòtan, li te kritike pou li pa satisfè kondisyon absoli moun pou sekirite. Kòlèg li yo, lityòm cobalt oksid pil yo pa kapab reyalize objektif la nan chaje vit ak konplètman evite polisyon segondè, epi yo dwe konsepsyon sikui pwoteksyon yo anpeche overcharging oswa sou-dechaje, otreman li pral lakòz eksplozyon ak lòt danje, menm si eksplozyon an nan Sony batri ki lakòz mondyal Endistri mak NB a te envesti lou nan resiklaj.
Kounye a, global ak Chinwa lavabo batri-ion lavant yo sitou konsantre nan mache a konsomatè elektwonik, byenke pati nan mache li yo ap dekline. Nan 2012, 72,28% nan 38.176 milyon dola kWh litium-ion pil vann atravè lemond yo te nan mache a konsomatè elektwonik. Nan mache Chinwa a, rapò a te 65.40% (lavant total de ityòm-ion pil te 66.20 milyon dola kWh). Nan 2012, kantite total lityòm-ion pil pou telefòn mobil nan mond lan te 108,600,100 kWh, ki te pi ba pase 1,094.20 milyon dola kWh an 2011. Sepandan, nan mache a Chinwa, kantite total lityòm-ion pil pou telefòn mobil ogmante pa 6.30%. Nan Lachin, smartphones yo rapidman ranplase telefòn karakteristik tradisyonèl yo. Koulye a, pifò smartphones yo ekipe ak tib batri pou mwens pase yon jou, ki vle di ke menm si dansite enèji an nan ityòm-ion pil double, li difisil satisfè demann lan. Se poutèt sa, pou kèk tan ap vini, mache mobil pouvwa a, kote konsomatè elektwonik ap chaje nan nenpòt ki lè, ap grandi rapidman. Nan 2012, demann mondyal la pou 1.23 milyon kWh mobil pouvwa ityòm-ion pil, plis pase 80% nan ki se te fè nan peyi Lachin, nan ki mache a Chinwa te konsome 52.20 milyon dola kWh, ki se fòs nan dirijan nan mache sa a. Mache PC grenn Lachin nan tou devlope rapidman ak piti piti. To kwasans anyèl la pi wo pase mwayèn mondyal la. Ogmante rapid la nan lavant PC grenn dirèkteman stimile lavant yo nan ityòm-ion pil. Nan 2012, lavant volim nan ityòm-ion pil pou PC grenn nan Lachin te rive nan 284,900. kWh, yon ogmantasyon de 91.97%.
Batri a ityòm-ion yo itilize nan endistriyèl & enèji mache depo se sitou divize an twa kategori: zouti pouvwa, mobil baz estasyon pouvwa ekipman, ak jenerasyon pouvwa van. Nan 2012, demann total pou ityòm-ion pil nan mond lan, endistriyèl & enèji depo mache boule 4.736 milyon dola kWh, kontablite pou 12.25%; Mache Lachin nan konsome yon total de 731,500 kWh nan ityòm-ion pil, pwopòsyon an se 15.65%, ki se pi wo pase mondyal la.