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 fa'atasi ai ma feso'ota'iga i fafo mo le fa'aosoina o masini eletise. O le lithium-ion po'o le Li-ion maa o se ituaiga o maa toe fa'aaogaina e fa'aogaina ai le toe fa'aitiitia fa'aitiitiga lithium e teu ai le malosi ma e ta'uta'ua lo latou maualuga malosi malosi.

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 pei mea aoga. E masani lava ona aofia ai le tele o vaega o meafaitino fa'atulagaina i se fa'atonuga fa'apitoa e fa'afaigofie ai le faiga fa'aeletise lea e mafai ai e le maa ona teuina ma faʻasaʻo le malosi - anode, cathode, electrolyte, separator ma le taimi nei aoina.

O le a le anode?

I le avea ai o se vaega o le maa, anode e taua tele i le gafatia, faatinoga, ma le tumau o le maa. Pe a molia, o le anode graphite e e nafa ma le taliaina ma le teuina o ion lithium. A oo le maa fa'ate'a, o le lithium ion e alu mai le anode i le cathode ina ia a ua faia le eletise. E masani lava o le anode sili ona fa'aaogaina fa'apisinisi o le graphite, lea i lona tulaga atoatoa lithiated o LiC6 fa'amaopoopo i se maualuga malosi ole 1339 C/g (372 mAh/g). Ae faatasi ai ma le atinaʻeina o tekinolosi, fou mea e pei o le silikoni ua suʻesuʻeina e faʻaleleia ai le malosi o le malosi mo maa lithium-ion.

O le a le cathode?

E galue Cathode e talia ma fa'asa'oloto iona lithium e fa'aola lelei ile taimi taamilosaga o iai nei. E masani ona aofia ai se fausaga faʻapipiʻi o se mea faʻapipiʻi oxide (pei o le lithium cobalt oxide), se polyanion (e pei o le lithium iron phosphate) poʻo se tui (e pei o le lithium manganese oxide) e ufiufi i luga o le aoina o totogi (masani 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 ala mo ion lithium e feoai i le va o le anode ma le cathode i le taimi o le molia ma lafoa'iina.

O le a le separator?

I le avea o se membrane manifinifi poʻo se vaega o mea e le faʻaaogaina, e galue separator i puipuia le anode (negative electrode) ma cathode (positive electrode) mai fa'apuupuu, talu ai o lenei vaega e mafai ona pa'u i ions lithium ae le o electrons. E e mafai foi ona mautinoa le tafega tumau o ions i le va o electrodes i le taimi o le molia ma le lafoaia. O le mea lea, e mafai e le maʻa ona faʻatumauina se voltage mautu ma faʻaitiitia le lamatiaga o le vevela tele, mu po'o le pa.

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

Ua fuafuaina le aoina o le taimi nei e aoina le taimi nei gaosia e le electrodes maa ma felauaiga i le taamilosaga fafo, lea taua e faʻamautinoa le faʻatinoina lelei ma le umi o le ola o le maa. Ma e masani lava ona faia mai se laupepa manifinifi o le alumini poʻo le 'apamemea.

3. Le Talafaasolopito o le Atinaʻeina o Maʻa Lithium Ion

O su'esu'ega i ma'a Li-ion e mafai ona fa'aaogaina na amata mai i le 1960s, o se tasi o muamua faʻataʻitaʻiga o le CuF2 / Li maa na fausia e le NASA i le 1965. Ma fa'alavelave suau'u taia le lalolagi i le 1970s, na liliu atu tagata suʻesuʻe o latou mafaufau i isi mea puna'oa o le malosi, o lea o le la'asaga na maua ai le ituaiga muamua o le O le maa Li-ion faʻaonaponei na faia ona o le mamafa mama ma le malosi maualuga mamafa o maa lithium ion. I le taimi lava e tasi, Stanley Whittingham o Exxon na iloa e mafai ona fa'aofi iona lithium i mea e pei o le TiS2 i faia se maa toe fa'aaogaina 

O lea na ia taumafai ai e faʻatau pisinisi lenei maa ae ua le manuia ona o le tau maualuga 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 sili atu mautu i le ea, lea o le a faʻaaogaina mulimuli ane i le pisinisi muamua Li-ion maa, e ui lava e le'i foiaina e ia lava le mataupu faifai pea o mumu.O le tausaga lava lea, na faia ai e Rachid Yazami le lithium graphite eletise (anode). Ona sosoo ai lea ma le 1991, o le lithium-ion muamua e mafai ona faʻaaogaina i le lalolagi na amata ona ulufale atu maa i le maketi 

I le 2000s, o le manaʻoga mo le lithium-ion ua faateleina maa ina ua lauiloa masini faaeletonika feaveai, lea e aveina maa lithium ion ina ia saogalemu ma sili atu ona umi. O taavale eletise sa na faʻalauiloaina i le 2010s, lea na fausia ai se maketi fou mo maa lithium-ion. O le atinae o faiga fou gaosiga ma meafaitino, e pei o anodes silicon ma electrolytes malo-malo, faaauau pea ona faaleleia le faatinoga ma le saogalemu o maa lithium-ion. I aso nei, ua avea maa lithium-ion ma mea taua i totonu o tatou olaga i aso taitasi, o lea o le suesuega ma le atinae o mea fou ma o lo'o fa'aauau pea tekinolosi e fa'aleleia ai le fa'atinoga, lelei, ma le saogalemu o nei maa.

4. Le Ituaiga o Lithium Ion maa

O maa Lithium-ion e maua i siepi ma lapopo'a eseese, ae le o mea uma ua tutusa i latou. E masani lava e lima ituaiga maa lithium-ion.

l Lithium Cobalt Oxide

Lithium cobalt oxide maa e gaosia mai le lithium carbonate ma cobalt ma e lauiloa foi o maa lithium cobaltate poʻo lithium-ion cobalt maa. O lo'o i ai a latou fa'ato'aga o le cobalt oxide ma se graphite carbon anode, ma lithium ions alu ese mai le anode i le cathode i le taimi e alu ese ai, faatasi ai ma le suiga o le tafe pe a uma le maa. Ae mo lona faʻaaogaina, e faʻaaogaina i le feaveaʻi masini faaeletonika, taavale eletise, ma faiga e teu ai malosiaga faafouina ona o lo latou malosi patino maualuga, maualalo le fua faatatau o le tagata lava ia, faʻaogaina maualuga voltage ma le lautele o le vevela range.Ae ia gauai atu i popolega saogalemu e feso'ota'i ma le ono mafai ona sola i le vevela ma le le mautu i le maualuga 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 o maa sa muamua na maua i le 1980s, ma le uluai lomiga i le Materials Research Bulletin i le 1983. O se tasi o mea lelei o le LiMn2O4 o le lelei o le vevela mautu, o lona uiga e tau le oo i le sola ese mai le vevela, lea e sili atu le saogalemu nai lo isi ituaiga maa lithium-ion. E le gata i lea, o le manganese tele ma avanoa lautele, lea e sili atu ona gafatia le fa'atusatusaina i mea cathode o loʻo i ai ni punaoa faʻatapulaʻa e pei o le cobalt. O le faaiuga, e masani ona maua i masini faafomai ma masini, meafaigaluega eletise, eletise uila afi, ma isi talosaga. E ui i ona tulaga lelei, LiMn2O4 sili atu ona leaga mautu o le uila fa'atusatusa i le LiCoO2, o lona uiga e ono mana'omia nisi mea sui soo, o lea atonu e le talafeagai mo se taimi umi teuina malosi faiga.

l Lithium Iron Phosphate (LFP)

Phosphate e faʻaaogaina e fai ma cathode i lithium iron phosphate maa, masani ua ta'ua o maa li-phosphate. O le maualalo o latou tete'e ua fa'aleleia atili ai lo latou vevela mautu ma le saogalemu. E 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 o lithium-ion maa. O le mea lea, o nei maa e masani ona faʻaaogaina i uila eletise ma isi talosaga e mana'omia ai se taamilosaga umi o le olaga ma tulaga maualuga o le saogalemu. Ae o ona tulaga le lelei e faigata ai ona atiaʻe vave. Muamua, faatusatusa i isi ituaiga maa lithium-ion, e sili atu le tau ona e seasea faʻaaogaina ma taugata mea mata. E le gata i lea, o maa lithium iron phosphate e iai le la'ititi la'u eletise galue, o lona uiga atonu e le talafeagai mo nisi talosaga e mana'omia ai se eletise maualuga. O le umi o le taimi e fa'atogi ai e fai a le lelei i talosaga e manaʻomia ai se toe faʻaleleia vave.

l Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (NMC)

Lithium Nickel manganese Cobalt Oxide maa, masani ona taʻua o le NMC maa, e fausia i mea eseese e lautele i totonu maa lithium-ion. O se cathode e fausia i se fefiloi o nikeli, manganese, ma o lo'o aofia ai cobalt. O lona malosi maualuga, lelei le ta'avale uila, ma a ola umi ua avea ma filifiliga muamua i taavale eletise, teuina grid faiga, ma isi talosaga maualuga-faatinoga, lea ua atili sao i le faatupulaia o le lauiloa o taavale eletise ma faiga faʻafouina malosi. I faateleina le gafatia, electrolytes fou ma faaopoopo e faaaoga e mafai ai totogi ile 4.4V/cell ma maualuga 

O loʻo i ai se aga agaʻi atu i le NMC-blended Li-ion talu mai lena taimi o le faiga e taugofie ma maua ai le faʻatinoga lelei. Nikeli, manganese, ma cobalt e tolu mea aoga e mafai ona faigofie ona tuʻufaʻatasia e fetaui ma le lautele 'ese'ese o ta'avale ma mea e teu ai le malosi (EES) talosaga e mana'omia tietie uila soo. E mafai ona tatou vaʻai atu i le aiga o le NMC ua faʻateleina 'ese'ese Ae ui i lea, o ona a'afiaga ole fa'amama, lamatiaga o le afi ma le si'osi'omaga atugaluga e ono fa'alavelaveina lona fa'atupuina atili.

l Lithium Titanate

Lithium titanate, e masani ona taʻua o le li-titanate, o se ituaiga o maa e iai le fa'atupulaia le numera o fa'aoga. Ona o lona maualuga nanotechnology, e mafai vave fa'ae'e ma fa'asa'o a'o fa'atumauina pea le malosi, lea e fai ai fetaui lelei mo talosaga maualuga-malosi pei o taavale eletise, pisinisi ma faiga fa'alupega e teu ai malosiaga, ma fa'aputuga fa'ata'oto 

Faatasi ai ma lona saogalemu ma le faʻamaoni, o nei maʻa e mafai ona faʻaogaina mo le militeri ma le aerospace talosaga, faʻapea foʻi ma le teuina o le savili ma le malosi o le la ma le fausiaina o le atamai grids. E le gata i lea, e tusa ai ma le Battery Space, o nei maa e mafai o lo'o fa'afaigaluegaina i faiga fa'aleoleo fa'apolopolo fa'aletonu. Ae ui i lea, lithium titanate e sili atu le taugata o maa nai lo maa lithium-ion masani e tatau ona totogi i le lavelave faiga fau moomia e gaosia ai.

5. The Development Trends o Lithium Ion Ma'a

Ua fa'atupula'ia le fa'atupula'ia o le fa'aogaina o malosiaga fa'afouina i le lalolagi gaosiga o le malosi fa'afuase'i, fa'atupuina se fa'asologa le paleni. O lea ua mafua ai a mana'oga mo ma'a.a'o taula'i ile leai se kaponi fa'aoso ma mana'omia le gaioi mamao mai le suauu, e pei o le koale, mo le gaosiga o le paoa e vave tele Malo e una'ia le fa'atūina o le la ma le savili. O nei fa'apipi'i e tu'uina atu i latou lava i faiga e teu ai maa e teuina ai le malosi tele gaosia 

O le mea lea, o faʻamalosiaga a le malo e faʻamalosia le Li-ion maʻa fa'apipi'i fo'i le fa'atupuina o ma'a lithium ion. Faataitaiga, ole lalolagi ole NMC Lithium-Ion Batteries maketi tele o lo'o fuafua e tupu mai le US$ miliona i le 2022 i le US$ miliona i le 2029; e fa'amoemoe e tupu i le CAGR o le% mai le 2023 i le 2029. Ma o le faateleina o manaoga o talosaga manaomia mamafa uta o loʻo fuafua e faia maa lithium ion o le 3000-10000 sili ona vave. vaega tuputupu aʻe i le vaitaimi o faʻataʻitaʻiga (2022-2030).

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

O lo'o fuafua e tupu a'e le maketi o ma'a lithium ion mai le USD 51.16 piliona i le 2022 i le USD 118.15 piliona i le 2030, o loʻo faʻaalia ai se faʻapotopotoga faʻaletausaga fua faatatau o le tuputupu aʻe o le 4.72% i le vaitaimi o faʻataʻitaʻiga (2022-2030), e faʻalagolago i tele mea taua.

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

O mea fa'apipi'i vaega fa'aoga o fa'amalosi taua ia mo le teuina o le malosi o le maa faiga (BESS). O lenei vaega e faʻamoemoe e tupu mai le $ 2.25 piliona i le 2021 i $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. Fa'ato'aga fale ma fa'atau pisinisi vaega 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'aauau pea ona aga'i atu le vaega o alamanuia leai se kaponi fa'aoso, fa'atasi ai ma kamupani o lo'o faia ni tautoga fa'amauina i le isi lua sefulu tausaga. Telecom ma kamupani nofoaga autu o loʻo i luma o le faʻaitiitia kaponi fa'aoso fa'atasi ai ma le fa'ateleina o le taula'i atu i puna o malosiaga fa'afouina. O mea uma lea o le a siitia ai le atinae vave o maa lithium ion pei kamupani su'e 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 tau maualuga o le cobalt, o le cobalt-free battery o se tasi lea faiga fa'atupuina o ma'a lithium-ion. LiNi0.5Mn1.5O4 maualuga-voltage (LNMO) fa'atasi ai ma le maualuga maualuga o le malosi o le malosi o se tasi lea o le sili ona folafola le Co-free mea cathode i le isi. E le gata i lea, o i'uga fa'ata'ita'iga na fa'amaonia ai o le uila ma le C-rate faatinoga o le LNMO maa ua faaleleia e ala i le faaaogaina o le semi-solid electrolyte. E mafai ona fa'apea e mafai e le anionic COF mitiia malosi le Mn3+/Mn2+ ma le Ni2+ e ala i fegalegaleaiga Coulomb, taofia o latou femalagaiga faataumaoi i le anode. O le mea lea, o le a faia lenei galuega ia aoga i le faʻatauga o mea LNMO cathode.

l Iloiloga Fa'aitulagi

Asia-Pasefika o le a avea ma maketi sili ona tele maa lithium-ion fa'amaumau e 2030, faʻamalosia e mea faʻaoga 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 2021 i le CAGR o le 21.3%. Amerika i Matu ma Europa o le a sili ona tele maketi ona o latou sini e fa'amama a latou tamaoaiga ma fa'asologa 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 lapo'a la'ititi ma le fa'avae maualalo.

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

A fa'atau se mea fa'aola opitika, e le gata o le tau ma le lelei e tatau mafaufau, 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. Maualuga malosi malosi ma itiiti le mamafa ma le tele e sili atu le lautele i le va o le tauina taamilosaga.

l Saogalemu

O le saogalemu o le isi itu taua o maa lithium-ion talu mai le pa ma afi e mafai ona tupu aʻo faʻapipiʻiina poʻo le lafoaia, o lea e tatau ai filifili ma'a e fa'aleleia atili le saogalemu, e pei o masini vevela ma mea e taofia ai.

l Ituaiga

O se tasi o faʻataʻitaʻiga lata mai i le gaosiga o le maa lithium-ion o le atinae o ma'a malo-malo, lea e ofoina atu le tele o faamanuiaga e pei o maualuga le malosi malosi ma umi le taamilosaga o le olaga. Mo se faʻataʻitaʻiga, o le faʻaaogaina o maa malo-malo i taavale eletise o le a matua faateleina ai lo latou tulaga 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 mutaaga aso a'o le'i faia le fa'atau. O maa Lithium ion e iai le umi ola ona o lona kemisi ae eseese uma maa mai le tasi ma le isi e faalagolago i le ituaiga, faʻamatalaga ma le auala e faia ai. Maa maualuga maualuga o le a umi atu talu ai e faia i mea lelei i totonu.