O le a le Lithium Ion Batteries

1 O le a le Lithium Ion Batteries?

O le maa o se puna o le eletise e aofia ai le tasi pe sili atu sela eletise ma fesoʻotaʻiga i fafo mo le faʻaogaina o masini eletise O le lithium-ion poʻo le Li-ion maa o se ituaiga o maa toe faʻaaogaina e faʻaaogaina le faʻaitiitia o le faʻaitiitia o le lithium e teu ai le malosi ma e taʻutaʻua o latou malosi maualuga.

2 Le Fa'atulagaina o Ma'a Lithium Ion

E masani lava o le tele o ma'a Li-ion fa'apisinisi e fa'aogaina mea fa'afeso'ota'i e fai ma mea faigaluega. E masani ona aofia ai le tele o vaega o mea o loʻo faʻatulagaina i se faʻatonuga faʻapitoa e faʻafaigofie ai le eletise eletise e mafai ai e le maa ona teuina ma faʻasaʻo le malosi - anode, cathode, electrolyte, separator ma le aoina o loʻo iai nei.

O le a le anode?

I le avea ai o se vaega o le maa, anode e faia se sao taua i le gafatia, faatinoga, ma le tumau o le maa. Pe a molia, o le anode graphite e nafa ma le taliaina ma le teuina o lithium ion. A uma le maa, o le lithium ion e alu mai le anode i le cathode ina ia maua ai se eletise eletise. E masani lava o le anode sili ona faʻaaogaina faʻapisinisi o le graphite, lea i lona tulaga atoatoa o le LiC6 e faʻamaopoopoina i le maualuga maualuga o le 1339 C / g (372 mAh / g) Ae faʻatasi ai ma le atinaʻeina o tekinolosi, o mea fou e pei o le silikoni na suʻesuʻeina e faʻaleleia ai le malosi o le malosi mo maa lithium-ion.

O le a le cathode?

E galue le Cathode e talia ma fa'asa'oloto iona lithium e fa'aola lelei i ta'amilosaga o lo'o iai nei. E masani ona aofia ai se fausaga faʻapipiʻi o se mea faʻapipiʻiina (e pei o le lithium cobalt oxide), polyanion (e pei o le lithium iron phosphate) poʻo se spinel (e pei o le lithium manganese oxide) faʻapipiʻiina i luga o le aoina o totogi (e masani ona faia i le alumini) 

O le a le electrolyte?

I le avea ai o se masima lithium i totonu o se solvent organic, o le electrolyte e avea o se auala mo ion lithium e feoai ai i le va o le anode ma le cathode i le taimi o le molia ma le lafoaia.

O le a le separator?

I le avea ai o se membrane manifinifi poʻo se vaega o mea e le faʻaaogaina, e galue separator e puipuia ai le anode (negative electrode) ma le cathode (positive electrode) mai le puʻupuʻu, talu ai o lenei laulau e mafai ona faʻaogaina i le lithium ions ae le o le eletise. E mafai foʻi ona faʻamautinoa le tafega o ions i le va o electrodes i le taimi o le faʻatonuina ma le lafoaia. O le mea lea, e mafai e le maa ona faʻatumauina se voltage tumau ma faʻaitiitia le lamatiaga o le vevela, faʻafefe poʻo le pa.

O le a le aoina o lo'o iai nei?

O le aoina o loʻo i ai nei ua mamanuina e aoina mai le taimi nei e gaosia e le eletise o le maa ma felauaiga i le matagaluega i fafo, lea e taua e faʻamautinoa ai le faʻatinoina lelei ma le umi o le ola o le maa. Ma e masani lava e masani ona faia mai se laupepa manifinifi o le alumini poʻo le kopa.

3 Le Talafaasolopito o le Atinaʻeina o Maʻa Lithium Ion

O suʻesuʻega i luga o maa Li-ion e mafai ona faʻaaogaina na oʻo mai i le 1960s, o se tasi o faʻataʻitaʻiga muamua o le CuF2 / Li maa na fausia e le NASA i 1965 Ma o le faʻafitauli o le suauʻu na taia ai le lalolagi i le 1970s, na liliu atu ai le au suʻesuʻe i isi punaoa o le malosi, ma o le mea na tupu na maua ai le amataga o le Li-ion maʻa faʻaonaponei na faia ona o le mamafa mama ma le maualuga o le malosi o le lithium ion maa. I le taimi lava e tasi, na iloa ai e Stanley Whittingham o Exxon e mafai ona tuʻuina ion lithium i mea e pei o le TiS2 e fatu ai se maa toe faʻaaogaina. 

O lea na ia taumafai ai e faʻapisinisi lenei maa ae na le manuia ona o le taugata ma le i ai o le lithium metallic i totonu o sela. I le 1980 na maua ai mea fou e ofoina atu le maualuga maualuga ma sa sili atu ona mautu i le ea, lea o le a mulimuli ane faʻaaogaina i le pisinisi muamua Li-ion maa, e ui lava e leʻi, na o ia, foia le mataupu faifai pea o le mu. i le tausaga lava e tasi, na faia ai e Rachid Yazami le lithium graphite electrode (anode). Ona sosoo ai lea ma le 1991, na amata ona ulufale atu i le maketi maa lithium-ion muamua a le lalolagi. I le 2000s, o le manaʻoga mo maʻa lithium-ion na faʻateleina ona o masini eletise feaveaʻi ua lauiloa, lea e faʻauluina maa lithium ion ina ia saogalemu ma sili atu ona umi. O taavale eletise na faʻalauiloaina i le 2010s, lea na fausia ai se maketi fou mo maa lithium-ion 

O le atinaʻeina o faiga fou o gaosiga ma meafaitino, e pei o anodes silicon ma electrolytes solid-state, faʻaauau pea ona faʻaleleia le faʻatinoga ma le saogalemu o maʻa lithium-ion. I aso nei, o maa lithium-ion ua avea ma mea taua io tatou olaga i aso taitasi, o lea o loʻo faʻaauau pea suʻesuʻega ma atinaʻe o mea fou ma tekinolosi e faʻaleleia ai le faʻatinoga, lelei, ma le saogalemu o nei maʻa.

4. Le Ituaiga o Lithium Ion maa

O maa Lithium-ion e sau i ituaiga eseese ma lapopoa, ma e le o tutusa uma. E masani lava e lima ituaiga maa lithium-ion.

l Lithium Cobalt Oxide

Lithium cobalt oxide maa e gaosia mai lithium carbonate ma cobalt ma e lauiloa foi o lithium cobaltate poʻo lithium-ion cobalt maa. O lo'o i ai le cathode cobalt oxide ma le graphite carbon anode, ma le lithium ions e alu ese mai le anode i le cathode i le taimi o le fa'amalo, ma le tafe mai pe a fa'atumu le maa. E tusa ai ma lona faʻaaogaina, o loʻo faʻaaogaina i masini faʻaeletoroni feaveaʻi, taʻavale eletise, ma le faʻafouina o le malosi o le teuina o masini ona o le maualuga o le malosi faʻapitoa, le maualalo o le faʻaogaina o le tagata lava ia, le maualuga o le voltage ma le lautele o le vevela. i le ono mafai ona sola ese mai le vevela ma le le mautu i le maualuga o le vevela.

l Lithium Manganese Oxide

Lithium Manganese Oxide (LiMn2O4) o se mea cathode e masani ona faʻaaogaina i maa lithium-ion. O tekinolosi mo lenei ituaiga maa na maua muamua i le 1980s, ma le uluai lomiga i le Materials Research Bulletin i le 1983. O se tasi o itu lelei o le LiMn2O4 o lona mautu lelei o le vevela, o lona uiga e tau le maua le faʻafefe o le vevela, lea e sili atu le saogalemu nai lo isi ituaiga maa lithium-ion. E le gata i lea, o le manganese e tele ma lautele avanoa, lea e avea ai ma filifiliga sili atu ona gafatia pe a faʻatusatusa i mea cathode o loʻo i ai punaoa faʻatapulaʻa e pei o le cobalt. O le iʻuga, e masani ona maua i mea faʻafomaʻi ma masini, meafaigaluega eletise, uila afi, ma isi faʻaoga. E ui i ona tulaga lelei, o le LiMn2O4 e sili atu le mautu o le uila pe a faʻatusatusa i le LiCoO2, o lona uiga e ono manaʻomia le sui soo, atonu e le talafeagai mo le teuina o le malosi mo se taimi umi.

l Lithium Iron Phosphate (LFP)

Phosphate e faʻaaogaina e fai ma cathode i maa lithium iron phosphate, e masani ona taʻua o li-phosphate maa. O le maualalo o latou tete'e ua fa'aleleia atili ai lo latou mautu ma le saogalemu Latou te taʻutaʻua foʻi mo le tumau ma le umi o le taamilosaga o le olaga, lea e avea ai i latou ma filifiliga sili ona taugofie i isi ituaiga maa lithium-ion. O le mea lea, o nei maa e masani ona faʻaaogaina i uila eletise ma isi faʻaoga e manaʻomia ai se taamilosaga umi o le olaga ma maualuga maualuga o le saogalemu. Ae o ona tulaga le lelei e faigata ai ona atiaʻe vave. Muamua, faʻatusatusa i isi ituaiga o maʻa lithium-ion, e sili atu le tau ona latou te faʻaogaina mea e seasea ma taugata. E le gata i lea, o maa lithium iron phosphate e maualalo le eletise galue, o lona uiga atonu latou te le fetaui mo nisi o talosaga e manaʻomia ai se maualuga maualuga. O le umi o le taimi e faʻasala ai e fai ma faʻaletonu i talosaga e manaʻomia ai le toe faʻavave vave.

l Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (NMC)

Lithium Nickel manganese Cobalt Oxide maa, e masani ona taʻua o NMC maʻa, o loʻo fausia i mea eseese o loʻo lautele i maa lithium-ion. O se cathode e fausia i se fefiloi o le nickel, manganese, ma le cobalt e aofia ai O le maualuga o le malosi o le malosi, lelei le tietie uila, ma le umi o le olaga ua avea ai ma filifiliga muamua i taavale eletise, faʻapipiʻi faʻapipiʻi, ma isi faʻaoga maualuga, lea na fesoasoani atili i le faʻateleina o le lauiloa o taʻavale eletise ma faʻafouina malosiaga faʻafouina. Ina ia faʻateleina le gafatia, e faʻaaogaina eletise fou ma mea faʻaopoopo e mafai ai ona faʻatonu i le 4.4V / cell ma maualuga atu. O loʻo i ai se faʻataʻitaʻiga i le NMC-blended Li-ion talu ai o le faiga e taugofie ma maua ai le faʻatinoga lelei. Nickel, manganese, ma cobalt o ni mea aoga se tolu e mafai ona faigofie ona tuʻufaʻatasia e fetaui ma le tele o faʻaogaina o masini taʻavale ma le malosi (EES) e manaʻomia ai le uila soo.

 E mafai ona tatou vaʻai atu i le aiga o le NMC ua faʻateleina le eseese

Ae ui i lea, o ona a'afiaga o le fa'amama vevela, lamatiaga o le afi ma popolega i le siosiomaga e ono fa'alavelaveina ai lona atina'e atili.

l Lithium Titanate

Lithium titanate, e masani ona taʻua o le li-titanate, o se ituaiga o maa o loʻo faʻatupulaia le numera o faʻaoga. Ona o lona nanotechnology sili atu, e mafai ona vave faʻapipiʻiina ma faʻasaʻo aʻo faʻatumauina se voluma mautu, lea e fetaui lelei mo faʻaoga maualuga-malosi pei o taavale eletise, faiga faʻatauga faʻatau pisinisi ma fale gaosi oloa, ma faʻapipiʻi tulaga. Faatasi ai ma lona saogalemu ma le faʻatuatuaina, o nei maʻa e mafai ona faʻaogaina mo le militeri ma le vateatea, faʻapea foʻi ma le teuina o le matagi ma le malosi o le la ma le fausiaina o grids atamai. E le gata i lea, e tusa ai ma le Battery Space, o nei maʻa e mafai ona faʻaaogaina i le faʻaogaina o le faʻaogaina o le eletise Ae ui i lea, o maa lithium titanate e foliga mai e sili atu le taugata nai lo maa lithium-ion masani ona o le lavelave o le gaosiga o mea e manaʻomia e gaosia ai.

5. The Development Trends o Lithium Ion Ma'a

O le tuputupu aʻe i le lalolagi atoa o mea faʻapipiʻi malosi faʻafouina ua faʻateleina ai le gaosiga o le malosi faʻafuaseʻi, faʻatupuina se faʻasologa le paleni. O lea ua mafua ai le mana'omia o ma'a. a'o taula'i atu i le leai o se kaponi fa'avevela ma e mana'omia le alu 'ese mai suau'u fa'ato'aga, e ta'ua o le koale, mo le gaosiga o le eletise e fa'aosofia ai le tele o malo e fa'amalosia le fa'apipi'iina o le la ma le savili. O nei mea fa'apipi'i e tu'uina atu i latou lava i faiga e teu ai maa e teuina ai le tele o le paoa e fa'atupuina. O le mea lea, o faʻamalosiaga a le malo e faʻamalosia ai le faʻapipiʻiina o le Li-ion maa e faʻaosoina ai le atinaʻeina o maa lithium ion. Mo se faʻataʻitaʻiga, o le maketi o le NMC Lithium-Ion Batteries i le lalolagi atoa o loʻo fuafua e tupu mai le US $ miliona i le 2022 i le US $ miliona i le 2029; o loʻo faʻamoemoe e tupu i le CAGR o le% mai le 2023 i le 2029  Ma o le faʻateleina o manaʻoga o talosaga e manaʻomia ai avega mamafa ua fuafua e avea maa lithium ion o le 3000-10000 le vaega sili ona vave faʻatupulaia i le vaitau o faʻataʻitaʻiga (2022-2030).

6 Le su'esu'ega fa'afaigaluega o Ma'a Lithium Ion

O loʻo fuafua e tupu aʻe le maketi o maʻa lithium ion mai le $ 51.16 piliona i le 2022 i le $ 118.15 piliona i le 2030, faʻaalia ai le aofaʻi o le tuputupu aʻe faaletausaga o le 4.72% i le vaitaimi o faʻataʻitaʻiga (2022-2030), lea e faʻalagolago i le tele o mea.

l Su'esu'ega a Tagata Fa'ai'u

O mea fa'apipi'i vaega fa'aoga o le fa'atonuga autu lea mo le teuina o le malosi maa (BESS). O lenei vaega e faamoemoe e tupu mai le $2.25 piliona i le 2021 i le $5.99 piliona i le 2030 i le CAGR o le 11.5%.  Li-ion maa o loʻo faʻaalia le maualuga 34.4% CAGR ona o le maualalo o le tuputupu aʻe. O vaega e teu ai le malosi o fale ma pisinisi o isi vaega e tele maketi gafatia e $5.51 piliona i le 2030, mai le $1.68 piliona i le 2021. O lo'o fa'aauauina pea e le vaega o alamanuia lana savaliga aga'i atu i le leai o se kaponi, fa'atasi ai ma kamupani o lo'o faia ni ta'utinoga net-zero i le isi luasefulu tausaga. Telecom ma kamupani nofoaga autu o loʻo taʻimua i le faʻaitiitia o le carbon emissions faʻatasi ai ma le faʻateleina o le taulaʻi atu i punaoa malosi faʻafouina. O ia mea uma o le a faʻalauteleina le atinaʻeina vave o  ma'a lithium ion a'o su'e e kamupani ni auala e fa'amautinoa ai le fa'alagolagoina o le fa'amaumauga ma le paleni fa'asologa.

l Su'esu'ega Ituaiga Oloa

Ona o le maualuga o le tau o le cobalt, o le cobalt-free maa o se tasi lea o faiga atinaʻe o maa lithium-ion. High-voltage LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) faʻatasi ai ma le maualuga o le malosi o le malosi o se tasi o mea e sili ona faʻamoemoeina Co-free cathode i le isi mea. E le gata i lea, o faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga na faʻamaonia ai le faʻaleleia o le uila ma le C-rate o le LNMO maa e ala i le faʻaaogaina o le eletise semi-solid. O lenei mea e mafai ona tuʻuina atu e mafai e le anionic COF ona faʻaaogaina malosi le Mn3 + / Mn2 + ma le Ni2 + e ala i fegalegaleaiga Coulomb, taofia ai lo latou faʻaleagaina o femalagaiga i le anode. O le mea lea, o lenei galuega o le a aoga i le faʻatauina o mea LNMO cathode.

l Iloiloga Fa'aitulagi

Asia-Pasefika o le a avea ma maketi sili ona tele lithium-ion maa maketi i le 2030, faʻatautaia e mea aoga ma alamanuia. O le a maua ai Amerika i Matu ma Europa ma se maketi e $7.07 piliona i le 2030, faatupulaia mai le $1.24 piliona i le 2021 i le CAGR o le 21.3%. Amerika i Matu ma Europa o le a avea ma maketi sili ona tele ona o latou sini e faʻamama a latou tamaoaiga ma faʻasologa i le isi luasefulu tausaga. LATAM o le a vaʻaia le maualuga maualuga o le tuputupu aʻe i le CAGR o le 21.4% ona o lona laʻititi laʻititi ma maualalo le faʻavae.

7 Mea e Manatunatu ai mo Ma'a Lithium Ion maualuga

Pe a faʻatau se faʻaogaina o le la, e le gata o le tau ma le lelei e tatau ona mafaufau i ai, e tatau foi ona manatua isi mea.

l Malosiaga Malosi

Ole malosi ole malosi ole aofa'i ole malosi o lo'o teuina ile iunite voluma. O le maualuga o le malosi ma le itiiti ifo o le mamafa ma le lapopoa e sili atu le lautele i le va o le faʻatonuina o taamilosaga.

l  Saogalemu

O le saogalemu o le isi itu taua o maa lithium-ion talu mai le pa ma afi e ono tupu aʻo faʻapipiʻiina pe faʻamalo, o lea e manaʻomia ai le filifilia o maʻa e faʻaleleia atili le saogalemu, e pei o masini vevela ma mea faʻalavelave.

l Ituaiga

O se tasi o faʻataʻitaʻiga lata mai i le gaosiga o le lithium-ion battery o le atinaʻeina lea o maʻa malo-malo, lea e ofoina atu le tele o faʻamanuiaga e pei o le maualuga o le malosi ma le umi o le taamilosaga o le olaga. Mo se faʻataʻitaʻiga, o le faʻaaogaina o maʻa malo-malo i taavale eletise o le a matua faʻateleina ai lo latou gafatia ma le saogalemu.

l Tulaga o le totogiina

O le fua o le tauina e fa'alagolago i le vave ona fa'aola saogalemu o le maa. O nisi taimi e umi se taimi e fa'aola ai le maa a'o le'i fa'aaogaina.

l Olaga

 E leai se maa e alu i le olaga atoa ae e iai le aso e muta ai. Siaki le aso e muta a'o le'i faia le fa'atau. O maa Lithium ion e iai le umi o lona ola ona o lona kemisi ae o maa uma e ese mai le tasi ma le isi e faalagolago i le ituaiga, faʻamatalaga ma le auala e fai ai. O maa sili ona lelei o le a umi atu talu ai e faia i mea lelei i totonu.