锂离子电池
锂离子电池或锂离子电池是锂电池的一种
电动汽车的新兴技术
智能手机、车载相机、无人机、电动工具、电动摩托车、踏板车……锂电池在我们今天的日常生活中无处不在，并彻底改变了许多用途。 但它们实际上带来了什么，它们还能进化吗？
故事
锂离子电池是在 1970 年代由 Stanley Whittingham 推出的。 后者的工作将由 John B. Goodenough 和 Akiro Yoshino 在 1986 年继续进行。 直到 1991 年，索尼才在市场上推出了第一款同类电池，并开始了一场技术革命。 2019年，三位共同发明人获得了诺贝尔化学奖。
它是如何工作的呢？
锂离子电池实际上是一组锂离子电池，用于存储和返回电能。 电池由三个主要组成部分组成：正极（称为阴极）、负极（称为阳极）和电解质（一种导电溶液）。
当电池放电时，阳极通过电解质向阴极发射电子，阴极又交换正离子。 充电时移动会发生变化。
因此，其工作原理与“铅”电池相同，只是此处电极的铅和氧化铅被氧化钴阴极代替，其中包括少许百合和石墨阳极。 同样，硫酸或水浴让位于锂盐电解质。
今天使用的电解质是液体形式，但研究正朝着更安全、更耐用的固体电解质发展。
优点
为什么锂离子电池在过去 20 年中取代了其他所有人？
答案很简单。 这种电池提供出色的能量密度，因此与铅、镍......
这些电池还具有相对较低的自放电（每月最多 10%）、免维护且无记忆效应。
最后，如果它们比旧电池技术更昂贵，那么它们比锂聚合物 (Li-Po) 便宜，并且比磷酸锂 (LiFePO4) 更有效。
限制
然而，锂离子电池并不理想，特别是如果完全放电，电池损坏程度更大。 因此，为了让它们不会太快失去特性，最好不要等待它们变平就加载它们。
首先，电池会带来严重的安全隐患。 当电池过载或低于 -5°C 时，锂会通过每个电极的枝晶固化。 当阳极和阴极通过它们的枝晶连接时，电池会着火并爆炸。 诺基亚、富士通、西门子或三星的案例很多，飞机上也发生过爆炸，所以今天禁止在货舱内携带锂离子电池，并且在机舱内登机经常受到电力限制（以上禁止） 160 Wh 并需获得 100 至 160 Wh 的许可）。
因此，为了应对这种现象，制造商已经实施了电子控制系统 (BMS)，该系统能够测量电池温度、调节电压并在出现异常情况时充当断路器。 固体电解质或聚合物凝胶也是解决该问题的方法。
此外，为了避免过热，电池充电在最后 20% 时会放慢，因此充电时间通常只宣传为 80% ......
然而，用于日常使用的高度实用的锂离子电池对环境产生了深远的影响，首先提取锂，这需要天文数字的淡水，然后在其使用寿命结束时回收利用。 然而，回收或再利用每年都在增加。
锂离子的未来是什么？
随着研究越来越转向污染更少、更耐用、制造成本更低或更安全的替代技术，锂离子电池是否已发挥其潜力？
锂离子电池已在商业上运行了 5 年，但还没有最终定论，并且不断发展以提高能量密度、充电速度或安全性。 多年来我们已经看到了这一点，特别是在机动两轮车领域，200年前踏板车只有大约XNUMX公里，现在一些摩托车超过XNUMX个里程终端。
革命的承诺也是一大群人，如 Nawa 碳电极、Jenax 可折叠电池、NGK 中的 105°C 工作温度......
不幸的是，研究经常面临盈利能力和工业需求的严酷现实。 等待替代技术的发展，尤其是预期的锂空气电池，锂离子电池仍有光明的未来，尤其是在电动两轮车领域，减轻重量和减少占地面积是重要标准。
