Lithium Ion roj teeb yog dab tsi

1 Lithium Ion roj teeb yog dab tsi?

Lub roj teeb yog lub hauv paus ntawm lub zog hluav taws xob uas muaj ib lossis ntau lub hlwb hluav taws xob nrog kev sib txuas sab nraud rau cov khoom siv hluav taws xob Lub roj teeb lithium-ion lossis Li-ion roj teeb yog ib hom roj teeb uas siv tau uas siv qhov txo qis ntawm lithium ions los khaws lub zog thiab muaj npe nrov rau lawv lub zog ceev.

2 Cov qauv ntawm Lithium Ion roj teeb

Feem ntau cov lag luam Li-ion roj teeb feem ntau siv cov sib txuas sib txuas ua cov khoom siv. Lawv feem ntau muaj ob peb txheej ntawm cov ntaub ntawv uas tau teem rau hauv ib qho kev txiav txim kom yooj yim rau cov txheej txheem electrochemical uas ua rau lub roj teeb cia thiab tso tawm lub zog - anode, cathode, electrolyte, cais thiab tam sim no collector.

Dab tsi yog anode?

Raws li ib feem ntawm lub roj teeb, anode plays lub luag haujlwm tseem ceeb hauv lub peev xwm, kev ua tau zoo, thiab kev ua haujlwm ntev ntawm lub roj teeb. Thaum them nyiaj, graphite anode yog lub luag haujlwm lees txais thiab khaws cia lithium ions. Thaum lub roj teeb tawm, cov lithium ions txav ntawm lub anode mus rau cathode kom muaj hluav taws xob tam sim no. Feem ntau cov kev lag luam feem ntau siv anode yog graphite, uas nyob rau hauv nws tag nrho lithiated lub xeev ntawm LiC6 correlates rau ib tug siab tshaj plaws peev xwm ntawm 1339 C / g (372 mAh / g) Tab sis nrog kev tsim cov thev naus laus zis, cov ntaub ntawv tshiab xws li silicon tau tshawb fawb los txhim kho lub zog ntom ntom rau cov roj teeb lithium-ion.

Dab tsi yog cathode?

Cathode ua haujlwm los lees txais thiab tso tawm cov roj lithium ions zoo thaum lub sijhawm tam sim no. Nws feem ntau muaj cov txheej txheem txheej txheej txheej oxide (xws li lithium cobalt oxide), polyanion (xws li lithium hlau phosphate) lossis spinel (xws li lithium manganese oxide) coated rau ntawm tus nqi them (feem ntau yog ua los ntawm txhuas) 

electrolyte yog dab tsi?

Raws li lithium ntsev nyob rau hauv cov kuab tshuaj organic, cov electrolyte ua ib qho nruab nrab rau lithium ions txav ntawm cov anode thiab cathode thaum them thiab tawm.

Separator yog dab tsi?

Raws li daim nyias nyias los yog txheej ntawm cov khoom siv tsis zoo, cov khoom sib cais ua haujlwm los tiv thaiv cov anode (tsis zoo electrode) thiab cathode (zoo electrode) los ntawm luv luv, vim cov txheej no yog permeable rau lithium ions tab sis tsis rau electrons. Nws tseem tuaj yeem ua kom cov ions tsis tu ncua ntawm cov electrodes thaum them thiab tawm. Yog li ntawd, lub roj teeb muaj peev xwm tswj tau qhov voltage ruaj khov thiab txo qhov kev pheej hmoo ntawm overheating, combustion los yog tawg.

Tam sim no collector yog dab tsi?

Cov khoom siv tam sim no yog tsim los sau cov khoom siv tam sim no uas tsim los ntawm cov roj teeb electrodes thiab thauj mus rau sab nraud Circuit Court, uas yog ib qho tseem ceeb los xyuas kom meej qhov kev ua tau zoo thiab lub neej ntev ntawm lub roj teeb. Thiab feem ntau nws yog feem ntau ua los ntawm ib daim ntawv nyias ntawm txhuas los yog tooj liab.

3 Txoj Kev Txhim Kho Keeb Kwm ntawm Lithium Ion roj teeb

Kev tshawb fawb txog roj teeb Li-ion rechargeable hnub rau xyoo 1960, ib qho piv txwv ntxov tshaj plaws yog CuF2 / Li roj teeb tsim los ntawm NASA hauv 1965 Thiab cov teeb meem roj tau tshwm sim hauv ntiaj teb xyoo 1970s, cov kws tshawb fawb tau tig lawv lub ntsej muag rau lwm qhov chaw ntawm lub zog, yog li qhov kev tawg uas tsim cov qauv ntxov tshaj plaws ntawm Li-ion roj teeb niaj hnub no tau tsim vim lub teeb yuag thiab siab zog ntawm lithium ion roj teeb. Tib lub sijhawm, Stanley Whittingham ntawm Exxon tau tshawb pom tias lithium ions tuaj yeem muab tso rau hauv cov ntaub ntawv xws li TiS2 los tsim lub roj teeb rov qab. 

Yog li nws tau sim ua lag luam cov roj teeb no tab sis ua tsis tiav vim tus nqi siab thiab muaj cov hlau lithium hauv cov hlwb. Xyoo 1980 cov khoom siv tshiab tau pom tias muaj qhov hluav taws xob ntau dua thiab ruaj khov dua hauv huab cua, uas tom qab ntawd yuav siv rau hauv thawj lub lag luam Li-ion roj teeb, txawm hais tias nws tsis tau, ntawm nws tus kheej, daws qhov teeb meem tsis tu ncua ntawm flammability. Tib lub xyoo, Rachid Yazami tau tsim cov lithium graphite electrode (anode). Thiab tom qab ntawd xyoo 1991, lub ntiaj teb thawj lub roj teeb lithium-ion tau pib nkag mus rau hauv khw. Nyob rau xyoo 2000s, qhov kev thov rau cov roj teeb lithium-ion tau nce ntxiv vim cov khoom siv hluav taws xob portable tau nrov, uas ua rau cov roj teeb lithium ion kom muaj kev nyab xeeb thiab ruaj khov dua. Cov tsheb hluav taws xob tau tshaj tawm hauv xyoo 2010s, uas tsim lub lag luam tshiab rau cov roj teeb lithium-ion 

Kev tsim cov txheej txheem tsim khoom tshiab thiab cov khoom siv, xws li silicon anodes thiab solid-state electrolytes, txuas ntxiv txhim kho kev ua haujlwm thiab kev nyab xeeb ntawm lithium-ion roj teeb. Niaj hnub no, cov roj teeb lithium-ion tau dhau los ua qhov tseem ceeb hauv peb lub neej niaj hnub, yog li kev tshawb fawb thiab kev tsim cov ntaub ntawv tshiab thiab thev naus laus zis txuas ntxiv los txhim kho kev ua tau zoo, kev ua tau zoo, thiab kev nyab xeeb ntawm cov roj teeb no.

4.Cov Hom ntawm Lithium Ion roj teeb

Lithium-ion roj teeb tuaj nyob rau hauv ntau yam duab thiab ntau thiab tsawg, thiab tsis yog tag nrho cov ntawm lawv yog sib npaug zos. Feem ntau muaj tsib hom lithium-ion roj teeb.

l Lithium cobalt Oxide

Cov roj teeb lithium cobalt oxide yog tsim los ntawm lithium carbonate thiab cobalt thiab tseem hu ua lithium cobaltate lossis lithium-ion cobalt roj teeb. Lawv muaj cobalt oxide cathode thiab graphite carbon anode, thiab lithium ions tsiv los ntawm lub anode mus rau cathode thaum lub sij hawm tso tawm, nrog cov ntws rov qab thaum lub roj teeb them. Raws li nws daim ntawv thov, lawv tau siv rau hauv cov khoom siv hluav taws xob portable, lub tsheb fais fab, thiab cov khoom siv hluav taws xob txuas ntxiv dua tshiab vim tias lawv lub zog tshwj xeeb, qis tus kheej tawm tus nqi, kev ua haujlwm siab voltage thiab kub ntau yam.Tab sis xyuam xim rau kev nyab xeeb kev txhawj xeeb mus rau lub peev xwm rau thermal runaway thiab instability ntawm high kub.

l Lithium Manganese Oxide

Lithium Manganese Oxide (LiMn2O4) yog cov khoom siv cathode uas feem ntau siv hauv cov roj teeb lithium-ion.Lub tshuab rau hom roj teeb no tau pib pom nyob rau xyoo 1980, nrog thawj tshaj tawm hauv Cov Khoom Siv Tshawb Fawb Hauv Xyoo 1983. Ib qho ntawm qhov zoo ntawm LiMn2O4 yog tias nws muaj qhov zoo thermal stability, txhais tau hais tias nws tsis tshua muaj kev cuam tshuam thermal khiav, uas tseem muaj kev nyab xeeb dua li lwm hom roj teeb lithium-ion. Tsis tas li ntawd, manganese muaj ntau thiab dav, uas ua rau nws muaj kev xaiv ruaj khov dua piv rau cov khoom siv cathode uas muaj cov peev txheej tsawg xws li cobalt. Yog li ntawd, lawv tau nquag pom nyob rau hauv cov khoom siv kho mob thiab cov cuab yeej siv hluav taws xob, cov cuab yeej hluav taws xob, hluav taws xob maus taus, thiab lwm yam kev siv. Txawm hais tias nws cov txiaj ntsig zoo, LiMn2O4 tsis zoo rau kev caij tsheb kauj vab tsis zoo piv rau LiCoO2, uas txhais tau hais tias nws yuav xav tau kev hloov pauv ntau zaus, yog li nws yuav tsis tsim nyog rau lub sijhawm ntev zog.

l Lithium Hlau Phosphate (LFP)

Phosphate yog siv los ua cathode hauv lithium hlau phosphate roj teeb, feem ntau hu ua li-phosphate roj teeb. Lawv cov tsis muaj kev tiv thaiv tau txhim kho lawv cov thermal stability thiab kev nyab xeeb Lawv kuj muaj npe nrov rau kev ua haujlwm ntev thiab lub neej ntev, uas ua rau lawv qhov kev xaiv zoo tshaj plaws rau lwm hom lithium-ion roj teeb. Yog li ntawd, cov roj teeb no nquag siv hauv tsheb kauj vab hluav taws xob thiab lwm yam kev siv uas xav tau lub neej ntev thiab kev nyab xeeb siab. Tab sis nws qhov tsis zoo ua rau nws nyuaj rau kev loj hlob sai. Ua ntej, piv rau lwm hom lithium-ion roj teeb, lawv raug nqi ntau dua vim tias lawv siv cov khoom siv tsis tshua muaj thiab kim heev. Tsis tas li ntawd, cov roj teeb lithium hlau phosphate muaj qhov ua haujlwm qis dua, uas txhais tau hais tias lawv yuav tsis haum rau qee qhov kev siv uas xav tau qhov hluav taws xob ntau dua. Nws lub sijhawm them nyiaj ntev dua ua rau nws muaj qhov tsis zoo hauv cov ntawv thov uas yuav tsum tau them rov qab sai.

l Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (NMC)

Lithium Nickel manganese Cobalt Oxide roj teeb, feem ntau hu ua NMC roj teeb, yog tsim los ntawm ntau yam ntaub ntawv uas yog universal nyob rau hauv lithium-ion roj teeb. Lub cathode tsim los ntawm kev sib xyaw ntawm nickel, manganese, thiab cobalt yog suav nrog Nws lub zog siab ceev, kev ua haujlwm zoo, thiab kev siv cov khoom siv hluav taws xob ntev, thiab lwm yam kev ua tau zoo ntawm cov hluav taws xob tsheb thiab lub zog txuas ntxiv. Txhawm rau kom muaj peev xwm, cov khoom siv hluav taws xob tshiab thiab cov khoom siv ntxiv tau siv los ua kom nws them rau 4.4V / cell thiab siab dua. Muaj qhov sib txawv rau NMC-kib Li-ion vim tias lub kaw lus tau txais txiaj ntsig zoo thiab muab kev ua haujlwm zoo. Nickel, manganese, thiab cobalt yog peb yam khoom siv uas tuaj yeem ua ke tau yooj yim kom haum rau ntau yam kev siv tsheb thiab lub zog cia (EES) uas yuav tsum tau caij tsheb kauj vab ntau zaus.

 Los ntawm qhov peb tuaj yeem pom NMC tsev neeg tau dhau los ua ntau haiv neeg

Txawm li cas los xij, nws cov kev mob tshwm sim ntawm thermal khiav tawm, hluav taws kub thiab kev txhawj xeeb ib puag ncig yuav cuam tshuam nws txoj kev loj hlob ntxiv.

l Lithium Titanate

Lithium titanate, feem ntau hu ua li-titanate, yog hom roj teeb uas muaj kev siv ntau zuj zus. Vim tias nws cov nanotechnology zoo tshaj, nws muaj peev xwm them sai sai thiab tawm thaum tuav lub zog ruaj khov, uas ua rau nws zoo rau kev siv hluav taws xob siab xws li tsheb hluav taws xob, kev lag luam thiab kev lag luam hluav taws xob, thiab kab sib chaws-theem cia. Ua ke nrog nws txoj kev nyab xeeb thiab kev ntseeg siab, cov roj teeb no tuaj yeem siv rau kev siv tub rog thiab aerospace, nrog rau khaws cua thiab hnub ci zog thiab tsim cov phiaj xwm ntse. Tsis tas li ntawd, raws li Roj Teeb Chaw, cov roj teeb no tuaj yeem ua haujlwm hauv lub zog hluav taws xob system-tseem ceeb thaub qab Txawm li cas los xij, cov roj teeb lithium titanate zoo li yuav kim dua li cov roj teeb lithium-ion ib txwm muaj vim yog cov txheej txheem tsim khoom tsim nyog los tsim lawv.

5.Txoj Kev Txhim Kho ntawm Lithium Ion roj teeb

Kev loj hlob thoob ntiaj teb ntawm kev tsim hluav taws xob tauj dua tshiab tau nce kev tsim hluav taws xob sib txuas, tsim kom muaj kab sib txuas tsis sib luag. Qhov no tau ua rau muaj kev thov rau cov roj teeb.thaum lub hom phiaj ntawm xoom carbon emissions thiab yuav tsum tau txav mus deb ntawm fossil fuels, xws li thee, rau kev tsim hluav taws xob ua rau tsoomfwv ntau dua los txhawb kev teeb tsa hnub ci thiab cua. Cov kev teeb tsa no qiv lawv tus kheej rau cov roj teeb cia uas khaws cov hluav taws xob ntau dhau. Yog li ntawd, tsoomfwv cov kev txhawb siab los txhawb nqa Li-ion roj teeb kev teeb tsa kuj tseem txhawb kev txhim kho cov roj teeb lithium ion. Piv txwv li, lub ntiaj teb no NMC Lithium-Ion roj teeb kev lag luam loj hlob los ntawm US$ lab hauv 2022 txog US$ lab hauv 2029; nws xav tias yuav loj hlob ntawm CAGR ntawm % los ntawm 2023 mus rau 2029  Thiab qhov kev xav tau ntau ntxiv ntawm cov ntawv thov xav tau cov khoom hnyav yog npaj los ua cov roj teeb lithium ion ntawm 3000-10000 qhov loj hlob sai tshaj plaws thaum lub sijhawm kwv yees (2022-2030).

6 Kev ntsuam xyuas peev ntawm Lithium Ion roj teeb

Kev lag luam roj teeb lithium ion kev lag luam tau kwv yees kom loj hlob los ntawm $ 51.16 nphom hauv 2022 txog $ 118.15 billion los ntawm 2030, nthuav tawm qhov kev loj hlob txhua xyoo ntawm 4.72% thaum lub sijhawm kwv yees (2022-2030), uas nyob ntawm ntau yam.

l End-User Analysis

Kev teeb tsa hluav taws xob hluav taws xob yog cov tsav tsheb tseem ceeb rau lub roj teeb lub zog cia (BESS). Cov ntu no xav tias yuav loj hlob los ntawm $ 2.25 nphom hauv 2021 txog $ 5.99 nphom hauv 2030 ntawm CAGR ntawm 11.5%.  Li-ion roj teeb qhia tau hais tias ntau dua 34.4% CAGR vim lawv qhov kev loj hlob qis. Cov chaw nyob thiab kev lag luam hluav taws xob khaws cia yog lwm thaj chaw uas muaj peev xwm ua lag luam loj ntawm $ 5.51 nphom hauv 2030, los ntawm $ 1.68 nphom hauv 2021. Kev lag luam kev lag luam txuas ntxiv nws lub peb hlis ntuj mus rau xoom carbon emissions, nrog rau cov tuam txhab ua lag luam tau cog lus rau net-zero hauv ob xyoo tom ntej. Telecom thiab cov tuam txhab cov ntaub ntawv chaw yog nyob rau hauv pem hauv ntej ntawm kev txo cov pa roj carbon monoxide nrog rau kev tsom mus rau lub zog tauj dua tshiab zog Tag nrho cov uas yuav txhawb txoj kev loj hlob sai ntawm  cov roj teeb lithium ion raws li cov tuam txhab nrhiav txoj hauv kev los xyuas kom ntseeg tau cov thaub qab thiab daim phiaj sib npaug.

l Yam khoom tsom xam

Vim hais tias ntawm tus nqi siab ntawm cobalt, cobalt-dawb roj teeb yog ib qho ntawm txoj kev loj hlob ntawm lithium-ion roj teeb. High-voltage LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) nrog siab theoretical zog ceev yog ib qho ntawm feem ntau cog lus Co-free cathode cov ntaub ntawv nyob rau hauv ntxiv. Tsis tas li ntawd, qhov kev sim tau ua pov thawj tias kev caij tsheb kauj vab thiab C-rate kev ua haujlwm ntawm LNMO roj teeb tau txhim kho los ntawm kev siv cov khoom siv hluav taws xob semi-solid. Qhov no tuaj yeem pom tau tias anionic COF muaj peev xwm nqus tau Mn3 + / Mn2 + thiab Ni2 + los ntawm Coulomb kev sib cuam tshuam, txwv tsis pub lawv cov kev puas tsuaj tsiv mus rau lub anode. Yog li ntawd, txoj haujlwm no yuav muaj txiaj ntsig zoo rau kev lag luam ntawm LNMO cathode khoom.

l Kev soj ntsuam hauv cheeb tsam

Asia-Pacific yuav yog lub lag luam loj tshaj plaws lithium-ion roj teeb ua lag luam los ntawm 2030, uas tau tsav los ntawm kev siv hluav taws xob thiab kev lag luam. Nws yuav hla North America thiab Europe nrog kev ua lag luam ntawm $ 7.07 nphom hauv 2030, nce los ntawm $ 1.24 nphom hauv 2021 ntawm CAGR ntawm 21.3%. North America thiab Europe yuav yog lub khw loj tshaj plaws tom ntej vim lawv lub hom phiaj txhawm rau tshem tawm lawv txoj kev lag luam thiab kab sib chaws nyob rau ob xyoo tom ntej. LATAM yuav pom qhov kev loj hlob siab tshaj plaws ntawm CAGR ntawm 21.4% vim nws qhov loj me thiab qis qis.

7 Tej yam uas yuav tsum tau xav txog rau cov roj teeb zoo lithium Ion

Thaum muas lub hnub ci optical inverter, tsis tsuas yog tus nqi thiab qhov zoo yuav tsum tau txiav txim siab, lwm yam tseem ceeb yuav tsum tau khaws cia hauv siab.

l Zog Ceev

Lub zog ceev yog tus nqi ntawm lub zog khaws cia rau ib chav tsev ntim. Lub zog siab dua qub nrog qhov hnyav tsawg dua thiab qhov loj me yog ntau dua ntawm cov voj voog them.

I  Tus Kev

Kev nyab xeeb yog lwm qhov tseem ceeb ntawm cov roj teeb lithium-ion txij li thaum tawg thiab hluav taws kub tuaj yeem tshwm sim thaum them lossis tawm, yog li nws yuav tsum xaiv cov roj teeb uas muaj kev ruaj ntseg zoo dua qub, xws li ntsuas kub thiab cov tshuaj tiv thaiv.

l Hom

Ib qho ntawm cov qauv tshiab tshaj plaws hauv kev lag luam roj teeb lithium-ion yog kev txhim kho cov roj teeb uas muaj zog, uas muaj ntau yam txiaj ntsig xws li lub zog ntau dua thiab lub neej ntev dua. Piv txwv li, kev siv cov roj teeb uas muaj zog hauv lub tsheb hluav taws xob yuav ua rau lawv muaj peev xwm thiab kev nyab xeeb ntau ntxiv.

l Tus nqi them

Tus nqi them yog nyob ntawm seb lub roj teeb tau them sai npaum li cas. Qee lub sij hawm lub roj teeb yuav siv sij hawm ntev los them ua ntej lawv tuaj yeem siv tau.

l Lifespan

 Tsis muaj roj teeb khiav rau tag nrho lub neej tab sis muaj hnub tas sij hawm. Tshawb xyuas hnub tas sij hawm ua ntej yuav khoom. Lithium ion roj teeb muaj lub neej ntev dua vim nws cov chemistry tab sis txhua lub roj teeb txawv ntawm ib leeg nyob ntawm hom, specifications thiab txoj kev lawv ua. Cov roj teeb zoo yuav kav ntev dua vim lawv tau ua los ntawm cov khoom zoo hauv.