He aha nga Pahiko Lithium Ion

1 He aha nga Pikohiko Lithium Ion?

Ko te pākahiko he puna hiko hiko kotahi, neke atu ranei nga pūtau hiko hiko me nga hononga o waho mo te whakakaha i nga taputapu hiko Ko te pākahiko lithium-ion, Li-ion ranei he momo o te pākahiko rechargeable e whakamahi ana i te whakahekenga whakamuri o nga katote lithium hei pupuri i te kaha me te rongonui o to raatau kaha teitei.

2 Te Hanganga o nga Pikohiko Lithium Ion

Ko te tikanga ko te nuinga o nga Pakihiko Li-ion arumoni e whakamahi ana i nga puhui intercalation hei rauemi hohe. Ko te tikanga he maha nga paparanga o nga rawa kua whakaritea i roto i te raupapa motuhake hei whakahaere i te mahi hiko e taea ai e te pākahiko te penapena me te tuku hiko--anode, cathode, electrolyte, whakawehe me te kaikohi o naianei.

He aha te anode?

Hei waahanga o te pākahiko, he mea nui te anode ki te kaha, te mahi, me te mauroa o te pākahiko. I te wa e utu ana, ko te graphite anode te kawenga mo te whakaae me te penapena katote lithium. Ka tukuna te pākahiko, ka neke nga katote lithium mai i te anode ki te cathode kia puta ai he iahiko hiko. Ko te tikanga ko te graphite te anode e whakamahia nuitia ana mo te tauhokohoko, i roto i tona ahua tino marama o LiC6 e hono ana ki te kaha teitei o te 1339 C/g (372 mAh/g) Engari i te whanaketanga o nga hangarau, kua rangahaua nga rauemi hou penei i te silicon hei whakapai ake i te kaha o te kaha mo nga pākahiko lithium-ion.

He aha te cathode?

Ka mahi a Cathode ki te whakaae me te tuku i nga katote lithium pai-pai i roto i nga huringa o naianei. I te nuinga o te wa ko te hanganga paparanga o te waikura paparanga (pērā i te lithium cobalt oxide), he polyanion (pērā i te lithium iron phosphate) he spinel ranei (pērā i te lithium manganese oxide) kua pania ki runga i te kaikohi utu (he mea hanga ki te konumohe) 

He aha te electrolyte?

Hei tote lithium i roto i te whakarewa pararopi, ka mahi te electrolyte hei reo mo nga katote lithium ki te neke i waenga i te anode me te cathode i te wa e tohatoha ana me te tuku.

He aha te mea whakawehe?

Ka rite ki te kiriuhi angiangi, paparanga ranei o nga rawa kore-conductive, mahi whakawehe ki te aukati i te anode (hikohiko kino) me te cathode (hikohiko pai) mai i te poto, na te mea ka uru tenei paparanga ki nga katote lithium engari kaua ki nga irahiko. Ka taea hoki te whakarite i te rere tonu o nga katote i waenga i nga hiko i te wa e utu ana me te tuku. Na reira, ka taea e te pākahiko te pupuri i te ngaohiko pumau me te whakaiti i te tupono o te wera nui, te ngingiha, te pahūtanga ranei.

He aha te kaikohi o naianei?

I hangaia te kaikohi o naianei ki te kohi i te naianei i puta mai i nga hiko o te pākahiko me te kawe ki te ara iahiko o waho, he mea nui kia pai te mahi me te roa o te pākahiko. A ko te tikanga he mea hanga mai i te pepa angiangi o te konumohe, te parahi ranei.

3 Te Hitori Whakawhanaketanga o nga Pikohiko Lithium Ion

Ko nga rangahau mo nga pākahiko Li-ion ka taea te whakahoki mai i nga tau 1960, ko tetahi o nga tauira tuatahi ko te pākahiko CuF2/Li i whakawhanakehia e NASA i 1965 Na ka pa te raruraru hinu ki te ao i te tekau tau atu i 1970, ka huri nga kairangahau ki nga puna hiko rereke, no reira ko te pakaruhanga i puta te ahua tuatahi o te pākahiko Li-ion hou i hanga na te taumaha marama me te kaha o te kaha o te hiko o nga pākahiko lithium katote. I taua wa ano, i kitea e Stanley Whittingham o Exxon ka taea te whakauru nga katote lithium ki roto i nga taonga penei i te TiS2 hei hanga i te pākahiko rechargeable. 

Na ka ngana ia ki te hokohoko i tenei pākahiko engari i rahua na te nui o te utu me te noho o te lithium whakarewa i roto i nga ruma. I te tau 1980 ka kitea he rauemi hou ki te tuku i te ngaohiko teitei ake, he nui ake te pumau o te hau, ka whakamahia i muri mai i te pākahiko Li-ion arumoni tuatahi, ahakoa kaore i a ia ake, te whakatau i te take tonu o te mura ahi. i taua tau ano, i hangaia e Rachid Yazami te hiko kauwhata lithium (anode). Na i te tau 1991, ka timata nga pākahiko lithium-ion tuatahi o te ao ki te uru ki te maakete. I nga tau 2000, i piki ake te hiahia mo nga pākahiko lithium-ion i te mea kua rongonui nga taputapu hiko kawe, e akiaki ana i nga pākahiko lithium katote kia noho haumaru ake, kia roa ake. I whakauruhia nga waka hiko i nga tau 2010, i hangaia he maakete hou mo nga pākahiko lithium-ion 

Ko te whakawhanaketanga o nga tikanga whakangao hou me nga rawa, penei i nga anodes silicon me nga electrolytes-too, i haere tonu ki te whakapai ake i te mahi me te haumaru o nga pākahiko lithium-ion. I enei wa, kua noho nui nga pākahiko lithium-ion i roto i o taatau oranga o ia ra, na reira kei te haere tonu te rangahau me te whakawhanaketanga o nga rawa me nga hangarau hou hei whakapai ake i te mahi, te pai, me te haumaru o enei pākahiko.

4.Ko nga Momo o nga Pikohiko Lithium Ion

He maha nga ahua me nga rahi o nga pākahiko Lithium-ion, kaore i rite katoa. Ko te tikanga e rima nga momo pākahiko lithium-ion.

l Lithium Cobalt Oxide

Ko nga pākahiko lithium cobalt oxide he mea hanga mai i te lithium carbonate me te cobalt ka kiia hoki he lithium cobaltate, lithium-ion cobalt pākahiko ranei. He cathode konukawata cobalt me ​​tetahi anode waro kauwhata, a ka heke nga katote lithium mai i te anode ki te cathode i te wa e rere ana, ka huri te rere i te wa e utaina ana te pākahiko. Mo tana tono, ka whakamahia i roto i nga taputapu hiko kawe, nga waka hiko, me nga punaha rokiroki pūngao whakahou na te mea he nui te kaha o te kaha, te iti o te rerenga whaiaro, te ngaohiko whakahaere nui me te whānuitanga o te pāmahana. ki te kaha o te rere waiariki me te kore e tau i nga wera nui.

l Lithium Manganese Oxide

Ko te Lithium Manganese Oxide (LiMn2O4) he rauemi cathode e whakamahia nuitia ana i roto i nga pākahiko lithium-ion. Ko te hangarau mo tenei momo pākahiko i kitea tuatahitia i nga tau 1980, me te whakaputanga tuatahi i roto i te Panui Rangahau Rauemi i te tau 1983. Ko tetahi o nga painga o te LiMn2O4 he pai te pumau o te waiariki, ko te tikanga he iti ake te tupono ki te rere atu i te waiariki, he haumaru ake i era atu momo pākahiko lithium-ion. I tua atu, he nui te konupora, he whanui te watea, na te mea he pai ake te waa ki te whakataurite ki nga rauemi cathode he iti nga rauemi penei i te cobalt. Ko te mutunga, he maha nga wa ka kitea i roto i nga taputapu rongoa me nga taputapu, nga taputapu hiko, nga motopaika hiko, me etahi atu tono. Ahakoa ona painga, ko te LiMn2O4 he iti ake te noho pai o te eke paihikara ina whakaritea ki a LiCoO2, ko te tikanga tera pea ka nui ake te whakakapi, na reira kare pea e pai mo nga punaha rokiroki hiko mo te wa roa.

l Lithium Iron Phosphate (LFP)

Ka whakamahia te Phosphate hei cathode i roto i nga pākahiko lithium iron phosphate, e mohiotia ana ko nga pākahiko li-phosphate. Ko te iti o te aukati kua pai ake te pumau me te haumaru He rongonui ano mo te roa me te roa o te huringa ora, na te mea ko te waahanga tino utu ki etahi atu momo pākahiko lithium-ion. No reira, ka whakamahia enei pākahiko i nga paihikara hiko me etahi atu tono e hiahia ana kia roa te huringa ora me nga taumata haumaru teitei Engari ko ona ngoikoretanga he uaua ki te whakawhanake tere. Tuatahi, ka whakatauritea ki etahi atu momo pākahiko lithium-ion, he nui ake te utu na te mea he onge, he utu nui te utu. I tua atu, he iti ake te ngaohiko whakahaere o nga pākahiko lithium iron phosphate, ko te tikanga kaore pea e pai mo etahi tono e hiahia ana kia teitei ake te ngaohiko. Ko te roa o te wa e utu ana he mea kino ki nga tono e hiahia ana kia tere te utu.

l Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (NMC)

Ko nga pākahiko Kobalt Oxide konupora Lithium Nickel manganese, e kiia nei ko nga pākahiko NMC, he mea hanga mai i nga momo momo taonga kei te ao katoa i roto i nga pākahiko lithium-ion. He cathode i hangaia mai i te ranunga nickel, manganese, me te cobalt Ko te kaha o te kaha o te kaha, te pai o te mahi eke paihikara, me te roa o te oranga kua waiho hei whiriwhiri tuatahi i roto i nga waka hiko, nga punaha rokiroki matiti, me etahi atu tono mahi nui, i whai waahi atu ki te tipu haere o te rongonui o nga waka hiko me nga punaha hiko whakahou. Hei whakanui ake i te kaha, ka whakamahia nga electrolytes hou me nga taapiri kia taea ai te utu ki te 4.4V/pūtau me te teitei ake. He ahua te ahua ki te Li-ion whakakotahi NMC mai i te mea he pai te utu o te punaha me te whakarato mahi pai. Ko te Nickel, te konupora, me te cobalt e toru nga rauemi kaha ka ngawari te whakakotahi kia pai ki te whānuitanga o nga momo miihini me nga punaha rokiroki hiko (EES) e hiahia ana ki te eke paihikara.

 Mai i reira ka kite tatou kei te rereke haere te whanau NMC

Heoi ano, ko ona paanga taha o te rere waiariki, te ahi ahi me nga awangawanga o te taiao ka raru pea te whanaketanga.

l Lithium Titanate

Ko te Lithium titanate, e mohiotia ana ko te li-titanate, he momo pākahiko kei te piki haere te maha o nga whakamahinga. Na te mea he pai ake te nanotechnology, ka taea e ia te utu tere me te tuku i te wa e mau tonu ana te ngaohiko, e pai ana mo nga tono mana nui penei i nga waka hiko, nga punaha rokiroki hiko me te ahumahi, me te rokiroki taumata-mataiti. I te taha o te haumaru me te pono, ka taea te whakamahi i enei pākahiko mo nga tono hoia me te mokowhiti, tae atu ki te penapena hau me te hiko o te ra me te hanga matiti atamai. I tua atu, e ai ki te Battery Space, ka taea te whakamahi i enei pākahiko i roto i nga punaha punaha-whakaaro-a-ira Heoi ano, he nui ake te utu o nga pākahiko lithium titanate i nga pākahiko lithium-ion tuku iho na te uaua o te hangahanga e hiahiatia ana hei whakaputa.

5.Ko nga Tikanga Whakawhanaketanga o nga Paehiko Lithium Ion

Ko te tipu o te ao o nga whakaurunga hiko hou kua piki ake te whakaputanga o te hiko mokowhiti, ka hanga he matiti taurite. Na tenei i puta te tono mo nga pākahiko. i te mea ko te aro ki te kore o te tuku waro me te neke atu i nga kora matatoka, ara te waro, mo te whakaputa hiko e akiaki ana i etahi atu kawanatanga ki te whakatenatena i nga whakaurunga hiko o te ra me te hau. Ko enei whakaurunga ka tuku atu ki nga punaha rokiroki pākahiko e penapena ana i te taikaha o te hiko i puta. Na reira, ko nga whakatenatena a te kawanatanga ki te whakatenatena i nga whakaurunga pākahiko Li-ion ka akiaki i te whakawhanaketanga o nga pākahiko katote lithium. Hei tauira, ko te rahi o te maakete NMC Lithium-Ion Batteries o te ao e kiia ana ka tipu mai i te $ miriona i te 2022 ki te $ miriona i te 2029; e kiia ana ka tipu i te CAGR o % mai i te 2023 ki 2029  A ko te piki haere o nga hiahia o nga tono e kii ana i nga kawenga taumaha ka kiia ko nga pākahiko lithium katote o te 3000-10000 te waahanga tere tipu i roto i te waa matapae (2022-2030).

6 Ko te tātaritanga haumitanga o nga Pikohiko Lithium Ion

Ko te umanga maakete pākahiko katote lithium e kiia ana ka tipu mai i te $ 51.16 piriona i te tau 2022 ki te $ 118.15 piriona i te tau 2030, e whakaatu ana i te reeti tipu a-tau o te 4.72% i roto i te waa matapae (2022-2030), e whakawhirinaki ana ki nga mea maha.

l Tātaritanga Kaiwhakamahi Whakamutunga

Ko nga whakaurunga o te rängai taputapu he tino taraiwa mo nga punaha rokiroki hiko hiko (BESS). Ko tenei waahanga ka tipu mai i te $ 2.25 piriona i te 2021 ki te $ 5.99 piriona i te 2030 i te CAGR o 11.5%.  Ko nga pākahiko Li-ion e whakaatu ana i te 34.4% CAGR teitei ake na te iti o te tipu o te tipu. Ko nga waahanga rokiroki hiko noho me te arumoni ko etahi atu waahanga he nui te maakete o te $5.51 piriona i te tau 2030, mai i te $1.68 piriona i te tau 2021. Kei te haere tonu te rangai ahumahi ki te kore tuku waro, me nga kamupene e oati kore-kore i roto i nga tau e rua e whai ake nei. Ko nga kamupene waea waea me nga pokapū raraunga kei mua i te whakaheke i nga tuku waro me te aro nui ki nga puna hiko whakahou. Ko enei katoa ka whakatairanga i te whanaketanga tere o  pākahiko lithium katote i te wa e rapu ana nga kamupene i nga huarahi hei whakarite i te taapiri pono me te whakataurite matiti.

l Te Tirohanga Momo Hua

Na te utu nui o te cobalt, ko te pākahiko cobalt-free tetahi o nga ahuatanga whanaketanga o nga pākahiko lithium-ion. High-ngaohiko LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) ki te kiato pūngao ariā teitei ko tetahi o nga rawa Co-free cathode tino whaihua i roto i te atu. I tua atu, i whakamatauhia e nga hua whakamatautau kua pai ake te eke paihikara me te tere-C o te pākahiko LNMO ma te whakamahi i te electrolyte ahua-totoka. Ka taea te whakaaro ko te COF anionic te kaha ki te whakauru kaha i te Mn3+/Mn2+ me te Ni2+ na roto i te taunekeneke a Coulomb, me te aukati i to ratou hekenga kino ki te anode. Na reira, ka whai hua tenei mahi ki te hokohoko o nga rauemi cathode LNMO.

l Tātaritanga ā-rohe

Ko Ahia-Kiwa te maakete pākahiko lithium-ion nui rawa atu i te tau 2030, na nga taputapu me nga umanga. Ka eke ki Amerika Te Tai Tokerau me Uropi me te maakete $7.07 piriona i te 2030, ka piki mai i te $1.24 piriona i te 2021 i te CAGR o 21.3%. Ko Amerika Te Taitokerau me Uropi te maakete nui rawa atu na runga i o raatau whainga ki te whakakore i o raatau ohanga me te raarangi mo nga tau e rua e whai ake nei. Ka kite a LATAM i te reeti tipu teitei i te CAGR o 21.4% na te iti o te rahi me te iti o te turanga.

7 Nga mea hei whakaaro mo nga Pikohiko Lithium Ion Kounga teitei

A, no te hoko i te inverter solar whatu, e kore anake te utu me te kounga me whakaaro, kia hoki te mahara etahi atu āhuatanga.

l Kiatotanga Pungao

Ko te kiato pūngao ko te nui o te pūngao e penapenahia ana ia rōrahi waeine. Ko te kaha ake o te kaha o te kaha me te iti ake o te taumaha me te rahi ka nui ake i waenga i nga huringa utu.

l  Ahanoa

Ko te haumaru tetahi atu waahanga nui o nga pākahiko lithium-ion mai i te pahūtanga me te ahi ka puta mai i te wa e utu ana, e tuku ana ranei, no reira me whiriwhiri nga pākahiko me nga tikanga haumaru pai ake, penei i nga pūoko pāmahana me nga matū aukati.

l Momo

Ko tetahi o nga ahuatanga hou i roto i te ahumahi pākahiko lithium-ion ko te whakawhanaketanga o nga pākahiko totika, e tuku ana i nga momo painga penei i te teitei o te kaha o te hiko me te roa o te huringa ora. Hei tauira, ko te whakamahi i nga pākahiko totika i roto i nga motuka hiko ka tino piki ake te kaha me te haumaru.

l Te utu utu

Ko te tere o te utu ka whakawhirinaki ki te tere o te utu o te pākahiko. I etahi wa ka roa te utu o te pākahiko i mua i te whakamahi.

l Te roanga ora

 Karekau he pākahiko e rere mo te wa katoa engari he ra paunga. Tirohia te ra paunga i mua i te hokonga. He roa ake te ora o nga pākahiko katote Lithium na runga i tana matū engari he rereke ia pākahiko i a raatau ano i runga i te momo, nga whakaritenga me te ahua o te hanga. Ka roa ake nga pākahiko kounga teitei na te mea he mea hanga mai i nga rawa pai o roto.