리튬 배터리 개발 이력
수십 년의 개발 끝에 리튬 배터리는 널리 사용되고 활발하게 개발되었습니다. 이제 그들은 전통적인 에너지원의 대체품이 되었습니다. 리튬 배터리는 어떤 개발 과정을 거쳤습니까? 한 번 보자:
1. 1970년대에 Exxon의 MS Whittingham은 최초의 리튬 배터리를 만들기 위해 티타늄 황화물을 양극 물질로, 금속 리튬을 음극 물질로 사용했습니다.
2. 1980년 J. Goodenough는 리튬 코발트 산화물이 리튬 이온 배터리의 양극 재료로 사용될 수 있음을 발견했습니다.
3. 1982년 Illinois Institute of Technology의 RR Agarwal과 JR Selman은 리튬 이온이 흑연을 삽입하는 특성을 가지고 있음을 발견했습니다. 이 프로세스는 빠르고 되돌릴 수 있습니다. 동시에 금속 리튬으로 만들어진 리튬 배터리의 안전상의 위험성이 많은 주목을 받고 있다. 따라서 사람들은 흑연에 내장된 리튬 이온의 특성을 이용하여 이차 전지를 만들기 위해 노력해 왔다. 최초의 사용 가능한 리튬 이온 흑연 전극은 Bell Laboratories에서 성공적으로 시험 생산되었습니다.
4. 1983년 M. Thackeray, J. Goodenough 등은 망간 스피넬이 저렴한 가격, 안정성, 우수한 전도성 및 리튬 전도성을 지닌 우수한 양극 재료임을 발견했습니다. 분해 온도가 높고 산화 리튬 코발트 산화물보다 훨씬 낮습니다. 단락 또는 과충전이 있더라도 연소 및 폭발의 위험을 피할 수 있습니다.
5. 1989년 A. Manthiram과 J. Goodenough는 폴리머 음이온이 있는 양극이 더 높은 전압을 생성한다는 것을 발견했습니다.
6. 1991년 Sony는 최초의 상업용 리튬 이온 배터리를 출시했습니다. 그 후, 리튬 이온 배터리는 소비자 전자 제품의 면모에 혁명을 일으켰습니다.
7. 1996년 Padhi와 Goodenough는 리튬 철 인산염(LiFePO4)과 같은 감람석 구조의 인산염이 기존의 양극 재료보다 우수하다는 사실을 발견하여 현재 주류 양극 재료가 되었습니다.
리튬 금속의 매우 활동적인 화학적 특성으로 인해 리튬 금속의 가공, 저장 및 사용은 매우 높은 환경 요구 사항을 가지고 있습니다. 따라서 리튬 배터리의 생산은 특수한 환경 조건에서 수행되어야 합니다. 그러나 리튬 배터리의 많은 장점으로 인해 리튬 배터리는 전자 기기, 디지털 및 가전 제품에 널리 사용됩니다. 그러나 대부분의 리튬 전지는 이차 전지이며 일회용 전지도 있습니다. 몇몇 이차 전지는 수명과 안전성이 좋지 않습니다.
나중에 일본의 Sony Corporation은 음극으로 탄소 재료를 사용하고 양극으로 리튬 함유 화합물을 사용하는 리튬 배터리를 발명했습니다. 충전 및 방전 과정에서 금속 리튬은 없고 리튬 이온만 있습니다. 이것은 리튬 이온 배터리입니다. 전지가 충전되면 전지의 양극에서 리튬이온이 생성되고, 생성된 리튬이온은 전해질을 통해 음극으로 이동한다. 음극으로서의 탄소는 층상 구조를 갖는다. 그것은 많은 미세 기공을 가지고 있습니다. 음극에 도달한 리튬 이온은 탄소층의 미세 기공에 매립됩니다. 리튬 이온이 많이 삽입될수록 충전 용량이 높아집니다. 마찬가지로 배터리가 방전되면(즉, 배터리를 사용하는 과정) 음극의 탄소층에 내장된 리튬 이온이 방출되어 양극으로 다시 이동합니다. 양극으로 반환되는 리튬 이온이 많을수록 방전 용량이 높아집니다. 우리가 일반적으로 배터리 용량이라고 부르는 것은 방전 용량을 나타냅니다. 리튬 이온의 충방전 과정에서 리튬 이온은 양극에서 음극, 양극으로 이동하는 상태에 있습니다. 리튬 이온 배터리는 흔들의자와 같습니다. 흔들의자의 양 끝이 배터리의 양극이고, 리튬이온이 운동선수처럼 흔들의자 안에서 앞뒤로 움직인다. 따라서 리튬 이온 배터리는 흔들의자 배터리라고도 합니다.
휴대 전화, 노트북 및 기타 제품과 같은 디지털 제품의 광범위한 사용으로 리튬 이온 배터리는 우수한 성능의 제품에 널리 사용되었으며 최근 몇 년 동안 다른 제품 응용 프로그램으로 점차 발전했습니다. 1998년에 톈진 전력 연구소는 리튬 이온 배터리의 상업 생산을 시작했습니다. 전통적으로 사람들은 리튬 이온 배터리를 리튬 배터리라고 부르지만 이 두 종류의 배터리는 다릅니다. 이제 리튬 이온 배터리가 주류가 되었습니다.
& quot;중국& #39;의 리튬 배터리 산업 시장 수요 예측 및 투자 전략 계획 분석 보고서& ″의 데이터에 따르면, 중국& #39;의 리튬이 당면한 현안은 배터리 산업은 산업 체인에 대한 끊임없는 투자와 무질서한 경쟁이 심화되고 다운스트림 수요가 계속 약화되고 산업이 중국에서 앞으로 나아가기 위해 고군분투하고 있습니다. 리튬 전지 산업의 발전 경로는 기본적으로 풀뿌리 성장 및 형성입니다. 기업은 기본적으로 단일 비즈니스 운영입니다. 특성은 제한된 강도, 소규모, 높은 생존 압력 및 어려운 지속 가능한 개발입니다. 그러나 신에너지 자동차에 대한 광대한 시장 공간과 정부 정책의 지속적인 지원으로 인해 중국 리튬 배터리 산업 체인에 대한 투자가 줄어들지 않고 업계의 무질서한 경쟁이 심화되었습니다.
저가 제조 링크는 생산 과잉이 심각하고 고급 링크는 투자가 충분하지 않으며 리튬 배터리 원자재 가격이 계속 하락하고 있습니다. 산업 발전 경로에서 가전 분야를 기반으로 전동 공구 및 전기 자전거와 같은 중소 리튬 배터리를 개발 기회로 사용하고 하이브리드 배터리 및 최종적으로 순수 전기 배터리로 사용하는 것이 정상적인 개발 트랙입니다. 현재 전동 공구와 전기 자전거는 여전히 니켈 카드뮴 및 납산 배터리가 지배하고 리튬 배터리의 응용 프로그램은 천천히 발전하고 있습니다. 주요 하이브리드 기술은 해외에 있으며 하이브리드 자동차 제품은 주로 외국 브랜드입니다. 국가 지원의 관점에서 더 많이 순수 전기 자동차에 더 기울입니다. 그러나 순수 전기 소재 및 기술은 아직 대규모 적용이 멀기 때문에 수요가 충분하지 않으며 리튬 배터리 산업 체인은 투자가 줄어들지 않고 수요가 약한 난감한 상황에 직면해 있습니다.
비록 길이 험난하지만 전망은 여전히 밝습니다. 국내 업스트림 배터리 소재는 이미 도입기를 벗어나 고성장기에 접어들었다. 현재 국제적으로 선진 수준의 많은 재료 회사가 등장했습니다. 이 회사들은 핵심 기술 개발에 중점을 두고 그들과 협력하여 다운스트림 고객의 다양한 요구에 맞는 제품을 공동 개발합니다. 강력한 기술 개발 역량과 고객 서비스 역량을 통해 고객의 인정을 받았으며, 최고의 배터리 제조업체의 공급망 시스템에 지속적으로 진입했습니다. 협력과 협력을 통해 자신의 강점을 더욱 강화하고 선순환을 달성합니다.
핵심 기술의 급속한 발전과 많은 국내 소재 거물 간의 시장 점유율의 지속적인 증가로 강자는 강해질 것입니다. 이것이 우리의 초점입니다. 미드스트림 셀 및 다운스트림 팩의 관점에서 볼 때 많은 중요한 소비자 장치는 현재 조립 기지로 중국을 선택합니다. 이를 통해 일본과 한국의 배터리 셀과 배터리 조립 공장도 중국에 안착하게 되었고, 국내 제조사들의 생산 능력도 빠르게 발전하고 있다. 미드스트림 셀 부문에서는 제품 가격의 점진적인 하락에 대처하기 위해 Sony, Samsung, LG, New Energy, BYD 등을 비롯한 점점 더 많은 제조업체가 배터리 조립 및 가공을 절단하고 있습니다. 특히 각형 배터리 및 완전히 채워진 폴리머 배터리. 배터리 셀 어셈블리의 공급 역할. 대부분의 각형 전지는 휴대폰 제품에 사용되기 때문에 거의 모두 전지 공장에서 조립된다. 폴리머 배터리의 거의 모든 단일 셀은 배터리 셀 공장에서 독립적으로 완전히 조립됩니다. 다중 직렬 및 병렬 응용 프로그램만 조립 공장에서 조립 및 처리됩니다. Midstream Cell과 Downstream Pack은 과거의 순수한 상류-하류 관계에서 협력 및 경쟁 관계로 점차 진화했습니다. 경쟁 관계는 앞으로 점차 증가할 것입니다.
