ประวัติการพัฒนาคลัสเตอร์แบตเตอรี่ลิเธียม

ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมได้ปฏิวัติวิธีการจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเราตั้งแต่สมาร์ทโฟนไปจนถึงรถยนต์ไฟฟ้า อุปกรณ์จ่ายไฟน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพเหล่านี้กลายเป็นส่วนสำคัญในชีวิตประจำวันของเราอย่างไรก็ตามการพัฒนาของกลุ่มแบตเตอรี่ลิเธียมการเดินเรือไม่ราบรื่นได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงและความก้าวหน้าที่สำคัญบางอย่างในช่วงหลายปีที่ผ่านมาในบทความนี้ เราจะสำรวจประวัติความเป็นมาของชุดแบตเตอรี่ลิเธียม และการพัฒนาของชุดแบตเตอรี่ลิเธียมเพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นของเรา

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนตัวแรกได้รับการพัฒนาโดย Stanley Whittingham ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 ถือเป็นจุดเริ่มต้นของการปฏิวัติแบตเตอรี่ลิเธียมแบตเตอรี่ของ Whittingham ใช้ไทเทเนียมไดซัลไฟด์เป็นแคโทด และโลหะลิเธียมเป็นขั้วบวกแม้ว่าแบตเตอรี่ประเภทนี้จะมีความหนาแน่นของพลังงานสูง แต่ก็ไม่สามารถใช้งานได้ในเชิงพาณิชย์เนื่องจากข้อกังวลด้านความปลอดภัยโลหะลิเธียมมีปฏิกิริยาสูงและอาจทำให้เกิดการระบายความร้อน ทำให้เกิดเพลิงไหม้หรือการระเบิดของแบตเตอรี่

ในความพยายามที่จะเอาชนะปัญหาด้านความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่โลหะลิเธียม John B. Goodenough และทีมงานของเขาที่มหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดได้ค้นพบสิ่งแปลกใหม่ในทศวรรษ 1980พวกเขาพบว่าการใช้แคโทดของโลหะออกไซด์แทนโลหะลิเธียม จะช่วยลดความเสี่ยงของการหนีความร้อนได้แคโทดลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ของ Goodenough ได้ปฏิวัติอุตสาหกรรมและปูทางไปสู่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขั้นสูงที่เราใช้อยู่ในปัจจุบัน

ความก้าวหน้าครั้งสำคัญถัดไปของชุดแบตเตอรี่ลิเธียมเกิดขึ้นในทศวรรษ 1990 เมื่อ Yoshio Nishi และทีมงานของเขาที่ Sony พัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเชิงพาณิชย์ตัวแรกพวกเขาเปลี่ยนขั้วบวกโลหะลิเธียมที่ทำปฏิกิริยาสูงด้วยขั้วบวกกราไฟท์ที่มีความเสถียรมากขึ้น ช่วยเพิ่มความปลอดภัยของแบตเตอรี่ให้ดียิ่งขึ้นเนื่องจากมีความหนาแน่นของพลังงานสูงและอายุการใช้งานยาวนาน แบตเตอรี่เหล่านี้จึงกลายเป็นแหล่งพลังงานมาตรฐานอย่างรวดเร็วสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา เช่น แล็ปท็อปและโทรศัพท์มือถือ

ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมพบการใช้งานใหม่ในอุตสาหกรรมยานยนต์Tesla ก่อตั้งโดย Martin Eberhard และ Mark Tarpenning ได้เปิดตัวรถยนต์ไฟฟ้าคันแรกที่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์ซึ่งขับเคลื่อนด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนนี่เป็นก้าวสำคัญในการพัฒนาชุดแบตเตอรี่ลิเธียม เนื่องจากการใช้งานไม่ได้จำกัดอยู่เพียงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาอีกต่อไปยานพาหนะไฟฟ้าที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ลิเธียมเป็นทางเลือกที่สะอาดกว่าและยั่งยืนมากกว่ารถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซินแบบดั้งเดิม

เนื่องจากความต้องการชุดแบตเตอรี่ลิเธียมเพิ่มมากขึ้น ความพยายามในการวิจัยจึงมุ่งเน้นไปที่การเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานและปรับปรุงประสิทธิภาพโดยรวมความก้าวหน้าประการหนึ่งคือการแนะนำแอโนดที่ใช้ซิลิคอนซิลิคอนมีความสามารถทางทฤษฎีสูงในการกักเก็บไอออนลิเธียม ซึ่งสามารถเพิ่มความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ได้อย่างมากอย่างไรก็ตาม ซิลิคอนแอโนดเผชิญกับความท้าทาย เช่น การเปลี่ยนแปลงปริมาตรอย่างมากในระหว่างรอบการประจุและคายประจุ ส่งผลให้วงจรชีวิตสั้นลงนักวิจัยกำลังทำงานอย่างแข็งขันเพื่อเอาชนะความท้าทายเหล่านี้เพื่อปลดล็อกศักยภาพของแอโนดที่ใช้ซิลิคอนอย่างเต็มที่

การวิจัยอีกด้านคือกลุ่มแบตเตอรี่ลิเธียมโซลิดสเตตแบตเตอรี่เหล่านี้ใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งแทนอิเล็กโทรไลต์เหลวที่พบในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบเดิมแบตเตอรี่โซลิดสเตตมีข้อดีหลายประการ รวมถึงความปลอดภัยที่มากขึ้น ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น และอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นอย่างไรก็ตาม การดำเนินการเชิงพาณิชย์ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น และจำเป็นต้องมีการวิจัยและพัฒนาเพิ่มเติมเพื่อเอาชนะความท้าทายทางเทคนิคและลดต้นทุนการผลิต 

เมื่อมองไปข้างหน้า อนาคตของกลุ่มแบตเตอรี่ลิเธียมดูเหมือนจะสดใสความต้องการกักเก็บพลังงานยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง โดยได้แรงหนุนจากตลาดรถยนต์ไฟฟ้าที่กำลังเติบโตและความต้องการบูรณาการพลังงานทดแทนความพยายามในการวิจัยมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาแบตเตอรี่ที่มีความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น ความสามารถในการชาร์จที่เร็วขึ้น และอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้นกลุ่มแบตเตอรี่ลิเธียมจะมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนผ่านสู่อนาคตพลังงานที่สะอาดและยั่งยืนยิ่งขึ้น

โดยสรุป ประวัติการพัฒนาของชุดแบตเตอรี่ลิเธียมได้เห็นถึงนวัตกรรมของมนุษย์และการแสวงหาแหล่งจ่ายพลังงานที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้นตั้งแต่ยุคแรกเริ่มของแบตเตอรี่ลิเธียมเมทัลไปจนถึงแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขั้นสูงที่เราใช้ในปัจจุบัน เราได้เห็นความก้าวหน้าที่สำคัญในเทคโนโลยีกักเก็บพลังงานในขณะที่เรายังคงผลักดันขอบเขตของสิ่งที่เป็นไปได้ ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมจะยังคงพัฒนาและกำหนดอนาคตของการจัดเก็บพลังงาน

หากคุณสนใจในกลุ่มแบตเตอรี่ลิเธียม โปรดติดต่อ Radiance ได้ที่ได้รับใบเสนอราคา.