リチウム電池の用途は何ですか？

リチウム電池は、携帯電話/タブレット/ラップトップ/懐中電灯/デジタルカメラ/デジタル製品/ LED懐中電灯/レーザー懐中電灯/屋外照明懐中電灯/エンジニアリング照明ランプ/ミネラルランプ/緊急照明/電気玩具など、さまざまな用途で使用されています/ゲーム機/リモートコントロール航空機/電動工具/コードレス家庭用電灯/電気自転車/電気レクリエーション車両/ポータブルオーディオ/ビデオデジタル/計器機器バランス車両、スクーター。それらはまた電気自動車のような自動車で使用することができます、始動電力はまた電力システムのエネルギー貯蔵で使用することができます。

「リチウム電池」は、負極材料としてリチウム金属またはリチウム合金を使用し、非水性電解質溶液を使用する電池の一種である。リチウム金属電池は、1912年にギルバートN.ルイスによって最初に提案され、研究されました。1970年代に、MSWhittinghamはリチウムイオン電池を提案し、研究を開始しました。リチウム金属の非常に活発な化学的性質のために、リチウム金属の処理、保管、および使用は、環境に対して非常に厳しいものです。そのため、リチウム電池は長い間使用されていません。科学技術の発展に伴い、リチウム電池が主流になりました。

リチウム電池は、リチウム金属電池とリチウムイオン電池の2つのカテゴリに大別できます。リチウムイオン電池は金属リチウムを含まず、充電可能です。二次電池の第5世代リチウム金属電池は1996年に誕生し、その安全性、比容量、自己放電率、性能価格比はリチウムイオン電池よりも優れています。独自の高い技術的要件のため、国内でこのようなリチウム金属電池を製造している企業はごくわずかです。

リチウム金属電池：

リチウム金属電池は、一般に、正極材料として二酸化マンガン、負極材料として金属リチウムまたはその合金金属、および非水性電解質溶液を使用する電池である。

リチウム電池の基本原理

放電反応：Li + MnO2 = LiMnO2

リチウムイオン電池：

リチウムイオン電池は、一般に、正極材料としてリチウム合金金属酸化物、負極材料としてグラファイト、および非水電解質を使用する電池である。

帯電した正極で起こる反応は

LiCoO2 == Li（1-x）CoO2 + XLi ++ Xe-（電子）

帯電した負極で起こる反応は

6C + XLi ++ Xe- = LixC6

二次電池の総反応：LiCoO2 + 6C = Li（1-x）CoO2 + LixC6

正極

陰極材料：多くのオプションの陰極材料があり、主流の製品のほとんどはリン酸鉄リチウムを使用しています。さまざまなカソード材料の比較：

LiCoO2

3.7V

140mAh / g

Li2Mn2O4

4.0V

100mAh / g

LiFePO4

3.3V

100mAh / g

Li2FePO4F

3.6V

115mAh / g

正極反応：放電中にリチウムイオンが埋め込まれ、充電中にリチウムイオンがデインターカレートされます。充電時：LiFePO4 → Li1-xFePO4 + xLi ++ xe-放電：Li1-xFePO4 + xLi ++ xe- → LiFePO4。

負極

陽極材料：グラファイトが主に使用されます。新しい研究により、チタン酸塩がより良い材料である可能性があることがわかりました。

負電極反応：リチウムイオンは放電中にデインターカレートされ、リチウムイオンは充電中に埋め込まれます。

充電時：xLi ++ xe- + 6C → LixC6

放電時：LixC6 → xLi ++ xe- + 6C

初期の開発エディター

リチウム電池はペースメーカーで最初に使用されました。リチウム電池は自己放電率が非常に低く、放電電圧がフラットであるため、人体に埋め込まれたペースメーカーは再充電せずに長時間動作することができます。リチウム電池の公称電圧は一般に3.0ボルトを超えるため、集積回路電源としての使用に適しています。二酸化マンガン電池は、電卓、デジタルカメラ、時計に広く使用されています。

より優れた品種を開発するために、さまざまな材料が研究され、前例のない製品が生み出されました。

1992年、ソニーはリチウムイオン電池の開発に成功しました。その実用性により、携帯電話、ノートブック、電卓などの携帯型電子機器の重量と体積が大幅に削減されました。

開発プロセスエディター

1. 1970年代、エクソンのMSWhittinghamは、正極材料として硫化チタンを使用し、負極材料としてリチウム金属を使用して、最初のリチウム電池を製造しました。

2. 1980年、J。Goodenoughは、コバルト酸リチウムがリチウムイオン電池の正極材料として使用できることを発見しました。

3. 1982年、イリノイ工科大学のRRAgarwalとJRselmanは、リチウムイオンがグラファイトに埋め込まれる性質を持っていることを発見しました。このプロセスは高速で可逆的です。同時に、リチウム金属製のリチウム電池が注目されており、リチウムイオン電池の特性を生かして充電式電池を作ろうと試みられました。最初に利用可能なリチウムイオングラファイト電極は、ベル研究所によって首尾よく製造されました。

4. 1983年、M。ThackerayとJ. Goodenoughは、マンガンスピネルが低コスト、安定性、優れた導電性とリチウムガイド特性を備えた優れたカソード材料であることを発見しました。分解温度は高く、酸化はコバルト酸リチウムよりもはるかに低い。短絡や過充電が発生した場合でも、燃焼や爆発の危険を回避できます。

5. 1989年、A。ManthiramとJ. Goodenoughは、高分子陰イオンを含む正極がより高い電圧を生成することを発見しました。

6. 1991年、ソニーは最初の商用リチウムイオン電池を発売しました。その後、リチウムイオン電池は家電製品の顔に革命をもたらしました。

7. 1996年、PadhiとGoodenoughは、リン酸鉄リチウム（LiFePO4）などのかんらん石構造のリン酸塩が従来のカソード材料よりも優れており、主流のカソード材料になっていることを発見しました。

携帯電話やノートパソコンなどのデジタル製品の普及に伴い、リチウムイオン電池は優れた性能を発揮する製品に広く使用され、徐々に他の製品用途へと発展していきます。 1998年、天津電力研究所はリチウムイオン電池の商業生産を開始しました。習慣的に、人々はリチウムイオン電池をリチウム電池と呼びますが、これら2つの電池は同じではありません。リチウムイオン電池が主流になりました。

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