Libetri tsa Lithium Ion ke eng?

1. Libetri tsa Lithium Ion ke eng?

Betri ke mohloli oa matla a motlakase o nang le e le 'ngoe kapa ho feta lisele tsa electrochemical tse nang le likhokahanyo tsa kantle bakeng sa ho matlafatsa lisebelisoa tsa motlakase. Betri ea lithium-ion kapa Li-ion ke mofuta oa betri e ka tjhajoang hape e sebelisang Phokotso e ka fetoloang ea li-ion tsa lithium ho boloka matla mme e tumme ka boemo ba bona bo phahameng matla a matla.

2. Sebopeho sa Libetri tsa Lithium Ion

Ka kakaretso boholo ba Li-ion Batteries tsa khoebo li sebelisa metsoako ea intercalation joalo ka lisebelisoa tse sebetsang. Ka tloaelo li na le likarolo tse 'maloa tsa lisebelisoa tse hlophisitsoe ka tatellano e itseng ho nolofatsa tšebetso ea electrochemical hore e thusa betri ho boloka le ho lokolla matla - anode, cathode, electrolyte, separator le pokello ea hona joale.

Anode ke eng?

Joalo ka karolo ea betri, anode e bapala karolo ea bohlokoa molemong, tshebetso, le ho tšoarella ha betri. Ha u tjhaja, anode ea graphite e e ikarabellang bakeng sa ho amohela le ho boloka li-ion tsa lithium. Ha betri e le e lokolloa, li-ion tsa lithium li tloha ho anode ho ea ho cathode e le hore e motlakase oa motlakase oa etsoa. Ka kakaretso anode e sebelisoang haholo khoebong ke graphite, eo boemong ba eona ba lithiated ka botlalo ba LiC6 e amanang le boholo matla a 1339 C/g (372 mAh/g). Empa ka nts'etsopele ea theknoloji, e ncha lisebelisoa tse kang silicon li 'nile tsa etsoa lipatlisiso ho ntlafatsa matla a matla bakeng sa libeteri tsa lithium-ion.

Cathode ke eng?

Cathode e sebetsa ho amohela le ho lokolla li-ion tsa lithium tse qosoang hantle nakong ea lipotoloho tsa hona joale. Hangata e na le sebopeho sa layered oxide (tse kang lithium cobalt oxide), polyanion (e kang lithium iron phosphate) kapa spinel (e kang lithium manganese oxide) e koahetsoeng ka mokelli oa tefiso (hangata e entsoeng ka aluminium).

Electrolyte ke eng?

Joaloka letsoai la lithium ka har'a motsoako oa lintho tse phelang, electrolyte e sebetsa e le setsi bakeng sa li-ion tsa lithium ho tsamaea pakeng tsa anode le cathode nakong ea ho tjhaja le ho ntsha.

Searohanyi ke eng?

Joalo ka lera le lesesaane kapa lera la lintho tse se nang conductive, karohano e sebetsa ho thibela anode (negative electrode) le cathode (positive electrode) ho tloha shorting, kaha lera lena le permeable ho lithium ion empa eseng ho dieleketerone. Eona e ka boela ea netefatsa phallo e tsitsitseng ea li-ion pakeng tsa li-electrode nakong ea ho tjhaja le ho ntsha. Ka hona, betri e ka boloka motlakase o tsitsitseng le ho fokotsa kotsi ya ho chesa haholo, ho tuka kapa ho qhoma.

'Mokelli oa hona joale ke eng?

Mokelli oa hona joale o etselitsoe ho bokella hona joale o hlahisoang ke li-electrode tsa betri ebe li e fetisetsa ho potoloho ea kantle, e leng ho bohlokoa ho netefatsa ts'ebetso e nepahetseng le bophelo bo bolelele ba betri. Le hangata e entsoe ka letlapa le tšesaane la aluminium kapa koporo.

3. Nalane ea Nts'etsopele ea Libetri tsa Lithium Ion

Lipatlisiso mabapi le libeteri tsa Li-ion tse nchafalitsoeng li qalile lilemong tsa bo-1960, e 'ngoe ea Mehlala ea pele ke betri ea CuF2/Li e ntlafalitsoeng ke NASA ka 1965. Le bothata ba oli e fihlile lefatšeng ka bo-1970, bafuputsi ba ile ba lebisa tlhokomelo ea bona ho mefuta e meng mehloli ea matla, kahoo katleho e hlahisitseng mofuta oa pele oa ho Betri ea kajeno ea Li-ion e entsoe ka lebaka la boima bo bobebe le matla a phahameng boholo ba libeteri tsa lithium ion. Ka nako e ts'oanang, Stanley Whittingham oa Exxon fumana hore lithium ion ka kenngoa ka thepa e kang TiS2 ho etsa betri e ka tjhajwang hape 

Kahoo o ile a leka ho rekisa betri ena empa e hlōlehile ka lebaka la litšenyehelo tse phahameng le ho ba teng ha metallic lithium liseleng. Ka 1980 ho ile ha fumanoa hore thepa e ncha e fana ka matla a phahameng a motlakase 'me e ne e le ngata ho feta e tsitsitseng moeeng, eo hamorao e neng e tla sebelisoa betereng ea pele ea khoebo ea Li-ion, le hoja e sa ka ea, ka bo eona feela, ea rarolla taba e phehellang ea Ho chesa.Ka selemo sona seo, Rachid Yazami o ile a qapa lithium graphite electrode (anode). Mme ka 1991, ho ile ha ba le lithium-ion ea pele lefatšeng e ka nchafatsoang libeteri li ile tsa qala ho kena 'marakeng 

Ka bo-2000, tlhokahalo ea lithium-ion libeteri li ile tsa eketseha ha lisebelisoa tsa elektronike tse nkehang li ntse li tuma, tse khannang Libetri tsa lithium ion hore li bolokehe le ho tšoarella ho feta. Likoloi tsa motlakase li ne li e hlahisitsoeng ka 2010s, e entseng 'maraka o mocha oa libeteri tsa lithium-ion. The nts'etsopele ea lits'ebetso tse ncha tsa tlhahiso le lisebelisoa, joalo ka silicon anode le li-electrolyte tse tiileng, li ile tsa tsoela pele ho ntlafatsa ts'ebetso le polokeho ea libeteri tsa lithium-ion. Matsatsing ana, libeteri tsa lithium-ion li se li le bohlokoa haholo bophelo ba rona ba letsatsi le letsatsi, kahoo ho etsa lipatlisiso le ntshetsopele ya thepa e ncha le mahlale a ntse a tsoela pele ho ntlafatsa ts'ebetso, ts'ebetso, le polokeho ea libeteri tsena.

4.Mefuta ea Libetri tsa Lithium Ion

Libetri tsa lithium-ion li tla ka libopeho le boholo bo fapaneng, eseng kaofela ba lekanngoe. Ka tloaelo ho na le mefuta e mehlano ea libeteri tsa lithium-ion.

l Lithium Cobalt Oxide

Libetri tsa lithium cobalt oxide li entsoe ka lithium carbonate le cobalt hape li tsejoa e le lithium cobaltate kapa lithium-ion cobalt libetri. Ba na le cobalt oxide cathode le graphite carbon anode, le lithium ions falla ho tloha ho anode ho ea ho cathode nakong ea ho tsoa, ​​'me phallo e khutlela morao ha betri e tjhajwa. Ha e le ts'ebeliso ea eona, li sebelisoa ho nkehang habonolo lisebelisoa tsa elektronike, likoloi tsa motlakase, le mekhoa ea ho boloka matla a tsosolositsoeng ka lebaka la matla a bona a phahameng a khethehileng, tekanyo e tlaase ea ho itšehla thajana, ts'ebetso e phahameng voltage le mocheso o pharaletseng fapaneng.Empa ela hloko dingongoreho tsa polokeho e amanang le monyetla oa ho baleha ha mocheso le ho hloka botsitso ka holimo mocheso.

l Lithium Manganese Oxide

Lithium Manganese Oxide (LiMn2O4) ke thepa ea cathode e sebelisoang hangata. ka libeteri tsa lithium-ion. Theknoloji ea mofuta ona oa betri e ne e le qalong e ile ea sibolloa ka bo-1980, ka khatiso ea pele ho The Materials Research Bulletin ka 1983. E 'ngoe ea melemo ea LiMn2O4 ke hore e na le mocheso o motle botsitso, ho bolelang hore ho ke ke ha e-ba bonolo ho ba le ho baleha ha mocheso, e leng li boetse li bolokehile ho feta mefuta e meng ea betri ea lithium-ion. Ho feta moo, ke manganese e ngata ebile e fumaneha ka bongata, e leng se etsang hore e be khetho e tsitsitseng haholoanyane ha e bapisoa ho kenya lisebelisoa tse nang le lisebelisoa tse fokolang joalo ka cobalt. Ka hoo, hangata li fumanoa lisebelisoa tsa bongaka le lisebelisoa, lisebelisoa tsa motlakase, motlakase lithuthuthu, le lisebelisoa tse ling. Ho sa tsotellehe melemo ea eona, LiMn2O4 e futsanehile haholoanyane botsitso ba libaesekele ha bo bapisoa le LiCoO2, ho bolelang hore e ka hloka ho feta phetisetso khafetsa, kahoo e kanna ea se tšoanelehe bakeng sa polokelo ea nako e telele ea matla litsamaiso.

l Lithium Iron Phosphate (LFP)

Phosphate e sebelisoa e le cathode ka libeteri tsa lithium iron phosphate, hangata tse tsejoang ka hore ke libeteri tsa li-phosphate. Ho hanyetsa ha bona ho fokolang ho ntlafatsa mocheso oa bona botsitso le polokeho. Li boetse li tumme ka ho tšoarella le nako e telele ea bophelo, tse etsang hore e be khetho e theko e boima ka ho fetisisa ho mefuta e meng ea lithium-ion dibetri. Ka lebaka leo, libeteri tsena li sebelisoa hangata libaesekeleng tsa motlakase le lits'ebetso tse ling tse hlokang nako e telele ea bophelo le maemo a phahameng a polokeho. Empa mefokolo ea eona e etsa hore ho be thata ho hola kapele. Ea pele, bapisoa le mefuta e meng ea libeteri tsa lithium-ion, li bitsa chelete e ngata hobane li sebelisa seoelo le thepa e tala e turang. Ho feta moo, libeteri tsa lithium iron phosphate li na le a matla a tlaase a ho sebetsa, ho bolelang hore a ka 'na a se ke a tšoanela ba bang lisebelisoa tse hlokang motlakase o phahameng. Nako ea eona e telele ea ho tjhaja e etsa hore e bofokoli lits'ebetsong tse hlokang ho tjhajoa ka potlako.

l Lithium Nickel Manganese Cobalt Oxide (NMC)

Libetri tsa Lithium Nickel manganese Cobalt Oxide, tseo hangata li tsejoang e le NMC libeteri, li hahiloe ka mefuta e fapaneng ea lisebelisoa tse bokahohleng libeteri tsa lithium-ion. Cathode e entsoeng ka motsoako oa nickel, manganese, le cobalt e kenyelelitsoe. Matla a eona a phahameng, ts'ebetso e ntle ea libaesekele, le a nako e telele ea bophelo e entse khetho ea pele likoloing tsa motlakase, polokelo ea marang-rang litsamaiso, le lits'ebetso tse ling tse sebetsang hantle haholo, tse tlatselitseng ho feta ho tuma ho ntseng ho hola ha likoloi tsa motlakase le lits'ebetso tse nchafalitsoeng tsa matla. Ho eketsa bokhoni, li-electrolyte tse ncha le li-additives li sebelisoa ho e nolofalletsa ho tjhaja ho 4.4V/cell le ho feta 

Ho na le mokhoa o lebisang ho Li-ion e kopantsoeng le NMC ho tloha ka nako eo sistimi e na le litšenyehelo tse ngata ebile e fana ka ts'ebetso e ntle. Nickel, manganese, 'me cobalt ke lisebelisoa tse tharo tse sebetsang tse ka kopanngoang habonolo hore li lumellane le bophara mefuta e mengata ea lisebelisoa tsa polokelo ea likoloi le matla (EES) tse hlokang ho palama baesekele khafetsa. Ho tloha moo re bonang lelapa la NMC le ntse le eketseha tse fapa-fapaneng Leha ho le joalo, litla-morao tsa eona tsa ho baleha ha mocheso, likotsi tsa mollo le tikoloho dingongoreho di ka sitisa ntshetsopele ya yona ho ya pele.

l Lithium Titanate

Lithium titanate, eo hangata e tsejoang e le li-titanate, ke mofuta oa betri e nang le a palo e ntseng e eketseha ea lisebelisoa. Ka lebaka la nanotechnology ea eona e phahameng, e khona ho ho tjhaja ka potlako le ho ntsha ha o ntse o boloka motlakase o tsitsitseng, o etsang hore e be teng e loketseng hantle bakeng sa lisebelisoa tsa matla a phahameng joalo ka likoloi tsa motlakase, khoebo le mekhoa ea polokelo ea matla ea indasteri, le polokelo ea boemo ba marang-rang 

Hammoho le eona polokeho le ts'epahalo, libeteri tsena li ka sebelisoa bakeng sa sesole le sefofane lisebelisoa, hammoho le ho boloka matla a moea le a letsatsi le ho aha ka bohlale likhoele. Ho feta moo, ho latela Battery Space, libeteri tsena li ka ba e sebetsang ho li-backups tsa bohlokoa tsa sistimi ea matla. Leha ho le joalo, lithium titanate libeteri li atisa ho ba theko e boima ho feta libeteri tsa setso tsa lithium-ion tse lokelang ho ea ts'ebetsong e rarahaneng ea ho etsa lintho tse hlokahalang ho li hlahisa.

5.Tlhahiso ea Mekhoa ea Libetri tsa Lithium Ion

Keketseho ea lefats'e ea lits'ebetso tsa motlakase o tsosolositsoeng e eketsehile tlhahiso ea matla ea nakoana, ho theha marang-rang a sa leka-lekaneng. Sena se lebisitse ho a tlhokeho ya dibetri.ha e ntse e tsepamisitse maikutlo hodima mesi e lefela ya khabone mme e hloka ho falla hole le libeso tsa khale, e leng mashala, bakeng sa tlhahiso ea matla li potlakisa ho feta mebuso ho khothaletsa ho kenya matla a letsatsi le moea. Tsena lisebelisoa li alima lisebelisoa tsa polokelo ea betri tse bolokang matla a feteletseng hlahisoa 

Ka hona, likhothatso tsa mmuso ho khothaletsa betri ea Li-ion lisebelisoa li boetse li khanna nts'etsopele ea libeteri tsa lithium ion. Ka mohlala, Mmaraka oa lefats'e oa NMC Lithium-Ion Batteries boholo bo lebelletsoe ho hola ho tloha ho US$ milione ka 2022 ho isa ho lidolara tse limilione tse US ka 2029; e lebelletsoe ho hola ho CAGR ea% ho tloha 2023 ho isa 2029. Le litlhoko tse ntseng li eketseha tsa likopo tse hlokang boima meroalo e lebelletsoe ho etsa libeteri tsa lithium ion tsa 3000-10000 ka potlako karolo e ntseng e hola nakong ea kemolo (2022-2030).

6. Tlhahlobo ea matsete ea Libetri tsa Lithium Ion

Indasteri ea 'maraka oa libeteri tsa lithium ion e lebelletsoe ho hola ho tloha ho $51.16 bilione ka 2022 ho isa ho $ 118.15 bilione ka 2030, e bonts'a selemo le selemo. sekhahla sa kholo ea 4.72% nakong ea kemiso (2022-2030), e ipapisitseng le lintlha tse 'maloa.

l Tlhahlobo ea basebelisi ba ho qetela

Lisebelisoa tsa likarolo tsa lisebelisoa ke lisebelisoa tsa bohlokoa bakeng sa ho boloka matla a betri litsamaiso (BESS). Karolo ena e lebelletsoe ho hola ho tloha ho $ 2.25 bilione ka 2021 ho ea $5.99 bilione ka 2030 ho CAGR ea 11.5%. Li-betri tsa Li-ion li bonts'a holimo ho 34.4% CAGR ka lebaka la kholo ea bona e tlase. Ho boloka matla a bolulo le khoebo likarolo ke libaka tse ling tse nang le monyetla o moholo oa mmaraka oa $ 5.51 bilione ka 2030, ho tloha ho $ 1.68 bilione ka 2021. Lekala la indasteri le ntse le tsoela pele leetong la lona ho ea tlhahiso ea khabone ea zero, 'me lik'hamphani tse etsang boitlamo ba net-zero lilemong tse peli tse latelang lilemo tse mashome. Likhamphani tsa Telecom le data center li ka pele ho ho fokotsa mesi ea khabone e tsepamisitseng maikutlo a eketsehileng mehloling ea matla a ka nchafatsoang. Tsohle ea eona e tla khothalletsa tsoelo-pele e potlakileng ea libeteri tsa lithium ion e le lik'hamphani li fumana litsela tsa ho etsa bonnete ba hore bekapo e tšepahalang le ho leka-lekanya grid.

l Tlhahlobo ea Mofuta oa Sehlahisoa

Ka lebaka la theko e phahameng ea cobalt, betri e se nang cobalt ke e 'ngoe ea tse mekhoa ea ntlafatso ea libeteri tsa lithium-ion. High-voltage LiNi0.5Mn1.5O4 (LNMO) e nang le matla a matla a theory ke e 'ngoe ea tse tšepisang ka ho fetisisa Co-free lisebelisoa tsa cathode ho ea pele. Ho feta moo, liphetho tsa liteko li ile tsa paka seo ts'ebetso ea libaesekele le C-rate ea betri ea LNMO e ntlafatsoa ka ho sebelisa semi-solid electrolyte. Sena se ka sisinngoa hore COF ea anionic e khona ho ho monya ka matla Mn3+/Mn2+ le Ni2+ ka tšebelisano ea Coulomb, ho thibela ho falla ha tsona ho senyang ho ya ho anode. Ka hona, mosebetsi ona o tla ho ba molemo khoebong ea LNMO cathode material.

l Tlhahlobo ea Libaka

Asia-Pacific e tla ba 'maraka o moholo ka ho fetisisa oa betri ea lithium-ion ka 2030, e tsamaisoang ke lits'ebeletso le liindasteri. E tla feta Amerika Leboea le Europe e nang le 'maraka oa $ 7.07 bilione ka 2030, e hola ho tloha ho $1.24 bilione 2021 ho CAGR ea 21.3%. Amerika Leboea le Europe e tla ba tse latelang tse kholo ka ho fetisisa mebaraka ka lebaka la merero ea bona ea ho felisa carbonate moruong le grid nakong e tlang lilemo tse mashome a mabeli. LATAM e tla bona sekhahla se phahameng sa kholo ho CAGR ea 21.4% hobane ea boholo ba eona e nyane le motheo o tlase.

7. Lintho Tseo U Lokelang ho li Nahana Bakeng sa Libetri tsa Lithium Ion tsa boleng bo holimo

Ha u reka optical solar inverter, eseng feela theko le boleng bo tlamehang ho ba teng ha ho nahanoa, lintlha tse ling le tsona li lokela ho hopoloa.

l Matla a Matla

Tekanyo ea Matla ke palo ea matla a bolokiloeng ka bongata ba yuniti. E phahameng matla a matla a nang le boima bo fokolang mme boholo bo boholo ho feta pakeng tsa ho tjhaja lipotoloho.

l Tšireletseho

Tšireletseho ke karolo e 'ngoe ea bohlokoa ea libeteri tsa lithium-ion ho tloha ha ho phatloha le mello e ka 'nang ea etsahala ha e ntse e lefisa kapa e qhala, kahoo hoa hlokahala ho khetha libeteri tse nang le mekhoa e ntlafetseng ea tšireletso, tse kang li-sensors tsa mocheso le lintho tse thibelang.

l Mofuta

E 'ngoe ea mekhoa ea morao-rao indastering ea betri ea lithium-ion ke ntshetsopele ya dibetri tsa boemo bo tiileng, e fanang ka mefuta e mengata ya melemo e kang matla a phahameng a matla le nako e telele ea bophelo. Ka mohlala, tšebeliso ea li-betri tsa boemo bo tiileng likoloing tsa motlakase li tla eketsa boholo ba tsona haholo bokhoni le polokeho.

l Sekhahla sa ho tjhaja

Sekhahla sa ho tjhaja se itshetlehile hore na betri e tjhajwa kapele hakae ka polokeho. Ka linako tse ling betri e nka nako e telele ho tjhaja pele e ka sebelisoa.

l Nako ea bophelo

Ha ho betri e sebetsang bophelo bohle empa e na le letsatsi la ho felloa ke nako. Sheba nako ea ho felloa ke nako letsatsi pele o reka. Libetri tsa lithium ion li na le nako e telele ea tlhaho bophelo ka lebaka la k'hemistri ea eona empa betri e 'ngoe le e' ngoe e fapana ho ea ho e 'ngoe ho latela mofuta, litlhaloso le tsela eo li entsoeng ka eona. Libetri tsa boleng bo holimo li tla li tšoarella nako e telele kaha li entsoe ka thepa e ntle ka hare.