Ole maa lithium-ion po'o le maa Li-ion (fa'apu'upu'u ile LIB) o se ituaiga o maa toe fa'aaogaina.O maa Lithium-ion e masani ona faʻaaogaina mo mea faʻaeletonika feaveaʻi ma taʻavale eletise ma o loʻo faʻatupulaia i le lauiloa mo le militeri ma le vaalele.O se prototype Li-ion maa na atiina ae e Akira Yoshino i le 1985, e faavae i luga o suesuega muamua a John Goodenough, M. Stanley Whittingham, Rachid Yazami ma Koichi Mizushima i le 1970s-1980s, ona fausia ai lea o se pisinisi Li-ion maa e se Sony ma Asahi Kasei 'au na taʻitaʻia e Yoshio Nishi i le 1991. I le 2019, O le Nobel Prize in Chemistry na tuʻuina atu ia Yoshino, Goodenough, ma Whittingham "mo le atinaʻeina o maa lithium ion".

I totonu o maa, o le lithium ions e alu ese mai le eletise leaga e ala i le electrolyte i le electrode lelei i le taimi o le lafoaia, ma toe foi pe a molia.O ma'a Li-ion e fa'aogaina ai le lithium fa'afeso'ota'i e fai ma mea i le eletise lelei ma e masani lava o le kalafi i le eletise leaga.O maa e maualuga le malosi o le malosi, leai se mea e manatua ai (e ese mai i le LFP cell) ma le maualalo o le faʻaogaina.Peita'i, e mafai ona avea ma mea e lamatia ai le saogalemu talu ai o lo'o i ai ni electrolytes e mu, ma a fa'aleagaina pe le sa'o le fa'aveina e mafai ona pa'u ma mu.Na faamalosia Samsung e toe manatua le Galaxy Note 7 telefoni pe a maeʻa afi lithium-ion, ma e tele mea na tutupu na aʻafia ai maa i Boeing 787s.

Kemisi, fa'atinoga, tau ma uiga saogalemu e eseese i ituaiga LIB.O mea tau eletise e fa'aogaina e tele lava ina fa'aogaina maa lithium polymer (fa'atasi ai ma le polymer gel e pei o le electrolyte) fa'atasi ai ma le lithium cobalt oxide (LiCoO2) e fai ma mea cathode, lea e maua ai le maualuga o le malosi, ae e maua ai le saogalemu, aemaise lava pe a fa'aleagaina.Lithium iron phosphate (LiFePO4), lithium manganese oxide (LiMn2O4, Li2MnO3, poʻo le LMO), ma le lithium nickel manganese cobalt oxide (LiNiMnCoO2 poʻo le NMC) e ofoina atu le maualalo o le malosi ae ola umi ma faʻaitiitia le ono o le afi poʻo le pa.O ia maa e masani ona faʻaaogaina mo meafaigaluega eletise, mea faʻafomaʻi, ma isi matafaioi.O le NMC ma ana mea e maua mai e masani ona faʻaaogaina i taavale eletise.

O vaega su'esu'e mo ma'a lithium-ion e aofia ai le fa'alauteleina o le ola, fa'ateleina le malosi o le malosi, fa'aleleia le saogalemu, fa'aitiitia le tau, ma le fa'ateleina o le saoasaoa o le tau, ma isi.O lo'o fa'agasolo su'esu'ega i le vaega o mea eletise e le mu e fai ma ala i le fa'atuputeleina o le saogalemu e fa'avae i luga o le mu ma le fe'avea'i o so'o so'o fa'aaogaina i le eletise masani.Fuafuaga e aofia ai maa lithium-ion vai, electrolytes malo sima, electrolytes polymer, vai ionic, ma faiga fa'afefe tele.

Ma'a fa'asaga i le sela

O le sela o se iunite faʻaeletise faʻavae e aofia ai le eletise, separator, ma le electrolyte.

O se maa po'o se pusa maa o se fa'aputuga o sela po'o potu fa'apipi'i, ma fale, feso'ota'iga eletise, ma atonu o mea fa'aeletonika mo le pulea ma le puipuiga.

Anode ma cathode electrodes
Mo sela toe fa'aaogaina, o le upu anode (po'o le electrode le lelei) e fa'ailoa ai le eletise lea o lo'o tupu ai le fa'ama'iina i le taimi o le ta'amilosaga;o le isi eletise o le cathode (poʻo le eletise lelei).I le taimi o le taamilosaga o le tau, o le electrode lelei e avea ma anode ma le electrode leaga e avea ma cathode.Mo le tele o sela lithium-ion, o le lithium-oxide electrode o le eletise lelei;mo sela lithium-ion titanate (LTO), o le eletise lithium-oxide o le eletise leaga.

Tala'aga

Talaaga

Varta lithium-ion maa, Falemataaga Autovision, Altlussheim, Siamani
O maa Lithium na fa'atūina e le kemisi Peretania ma o lo'o maua fa'atasi le 2019 Nobel fa'ailoga mo le kemisi M. Stanley Whittingham, lea ua i ai nei i le Iunivesite o Binghamton, a'o faigaluega mo Exxon i le 1970s.Na fa'aaogaina e Whittingham le titanium(IV) sulfide ma le lithium metal e fai ma eletise.Ae ui i lea, o lenei maa lithium toe faʻaaogaina e le mafai ona faʻaogaina.O le Titanium disulfide o se filifiliga le lelei, talu ai e tatau ona faʻapipiʻiina i lalo o tulaga faʻamaufaʻailoga atoatoa, ma e fai si taugata (~ $ 1,000 i le kilokalama mo mea faʻatau titanium disulfide i le 1970s).Pe a fa'aalia i le ea, e tali atu le titanium disulfide e fausia ai le hydrogen sulfide compounds, e i ai se manogi leaga ma e o'ona i le tele o manu.Mo lenei mea, ma isi mafuaaga, na taofia ai e Exxon le fausiaina o le maa lithium-titanium disulfide a Whittingham.[28]O maa o lo'o i ai metallic lithium electrodes na fa'ailoa mai ai fa'afitauli saogalemu, a'o fa'agaioi le u'amea lithium i le vai, ma fa'asa'oloto ai le kasa hydrogen mu.O le mea lea, na siitia suʻesuʻega e atiaʻe maʻa lea, nai lo le uʻamea lithium, naʻo le lithium compound o loʻo i ai, e mafai ona talia ma tuʻuina atu ion lithium.

O fesoʻotaʻiga toe faʻafoʻi i le kalafi ma le faʻaogaina i totonu o le cathodic oxide na maua i le 1974-76 e JO Besenhard i TU Munich.Na fautuaina e Besenhard lona faʻaogaina i sela lithium.O le fa'aleagaina o le eletise ma le so'o fa'atasi i totonu o le kalafi o ni fa'aletonu matuia mo le ola maa.

Atiina'e

1973 - Na tuʻuina atu e Adam Heller le lithium thionyl chloride batini, o loʻo faʻaaogaina pea i masini faʻafomaʻi faʻapipiʻiina ma i totonu o faiga faʻapitoa e manaʻomia ai le sili atu i le 20 tausaga le ola, maualuga le malosi, ma / poʻo le faʻapalepale mo le vevela tele o galuega e manaʻomia.
1977 - Na faʻaalia e Samar Basu le fesoʻotaʻiga eletise o le lithium i le kalafi i le Iunivesite o Penisilevania.O lenei mea na mafua ai le atinaʻeina o le lithium intercalated graphite electrode i Bell Labs (LiC6) e tuʻuina atu ai se isi mea i le lithium metal electrode maa.
1979 - Galulue i vaega eseese, Ned A. Godshall et al., ma, e leʻi umi mulimuli ane, John B. Goodenough (Oxford University) ma Koichi Mizushima (Tokyo University), faʻaalia se masini lithium rechargeable ma le voltage i le 4 V laina e faʻaaoga ai le lithium cobalt dioxide (LiCoO2) e pei o le eletise lelei ma le uʻamea lithium e pei o le eletise leaga.O lenei fa'afouga na tu'uina mai ai mea fa'aeletise lelei na mafai ai ona maua muamua maa lithium pisinisi.O le LiCoO2 o se mea fa'aeletise lelei mautu lea e galue o se foa'i o ion lithium, o lona uiga e mafai ona fa'aoga i se mea fa'aeletise leaga e ese mai i le u'amea lithium.E ala i le fa'ataga o le fa'aogaina o mea fa'aeletise le lelei e mautu ma faigofie ona fa'aogaina, na mafai ai e le LiCoO2 ona fa'aogaina faiga fou e toe fa'aaogaina maa.Godshall et al.na faailoa atili ai le taua tutusa o le ternary compound lithium-transition metal-oxides pei ole spinel LiMn2O4, Li2MnO3, LiMnO2, LiFeO2, LiFe5O8, ma le LiFe5O4 (ma mulimuli ane lithium-copper-oxide ma lithium-nickel-oxide cathode material i le 1985)
1980 - Na faʻaalia e Rachid Yazami le fesoʻotaʻiga eletise eletise o le lithium i le graphite, ma fatuina le lithium graphite electrode (anode).O mea fa'aeletise fa'aletino o lo'o maua i lea taimi o le a pala i le taimi o le fa'atonuina i se eletise leaga kalafi.Na fa'aogaina e Yazami se electrolyte malosi e fa'aalia ai e mafai ona fa'afeso'ota'i le lithium i le kalafi e ala i se masini eletise.E oʻo mai i le 2011, o le graphite electrode a Yazami o le eletise sili ona faʻaaogaina i maa lithium-ion pisinisi.
O le eletise leaga e mafua mai i le PAS (polyacenic semiconductive material) na maua e Tokio Yamabe ma mulimuli ane e Shjzukuni Yata i le amataga o le 1980s.O le fatu o lenei tekinolosi o le mauaina lea o polymers conductive e Polofesa Hideki Shirakawa ma lana vaega, ma e mafai foi ona vaaia e pei ona amata mai le polyacetylene lithium ion maa atiina ae e Alan MacDiarmid ma Alan J. Heeger et al.
1982 – Godshall et al.na tuuina atu i le US Patent 4,340,652 mo le faaaogaina o le LiCoO2 e fai ma cathodes i maa lithium, e faavae i le Godshall's Stanford University Ph.D.fa'asalalauga ma fa'asalalauga 1979.
1983 – Michael M. Thackeray, Peter Bruce, William David, ma John Goodenough atiina ae se manganese spinel e avea o se mea faapisinisi cathode totogi mo maa lithium-ion.
1985 - Akira Yoshino faʻapipiʻi se sela faʻataʻitaʻi e faʻaaoga ai mea carbonaceous lea e mafai ona faʻaofi i ai lithium ions e pei o le tasi eletise, ma le lithium cobalt oxide (LiCoO2) e pei o le isi.O lenei mea na matua fa'aleleia atili ai le saogalemu.O le LiCoO2 na mafai ai ona gaosia le tele o alamanuia ma mafai ai ona maua le maa lithium-ion pisinisi.
1989 - Na maua e Arumugam Manthiram ma John B. Goodenough le vasega polyanion o cathodes.Na latou faʻaalia o electrodes lelei o loʻo i ai polyanions, faʻataʻitaʻiga, sulfates, e maua ai le maualuga atu o voltage nai lo oxides ona o le faʻaogaina o le polyanion.O lenei vasega polyanion e iai mea e pei ole lithium iron phosphate.

<e fa'aauau...>