عملية تطوير بطاريات الليثيوم

في عام 1970 ، استخدمت MS Whittingham من Exxon كبريتيد التيتانيوم كمواد الكاثود ومعدن الليثيوم كمواد الأنود لصنع بطارية الليثيوم الأولى.

في عام 1980 ، اكتشف J. Goodenough أن أكسيد الكوبالت الليثيوم يمكن استخدامه كمواد للكاثود لبطاريات الليثيوم أيون.

في عام 1982 ، اكتشف RR Agarwal و Jr Selman من معهد إلينوي للتكنولوجيا أن أيونات الليثيوم لديها خاصية تضمين الجرافيت ، وهي عملية سريعة وقابلة للانعكاس. في الوقت نفسه ، جذبت مخاطر السلامة لبطاريات الليثيوم المصنوعة من المعدن الليثيوم الكثير من الاهتمام ، لذلك حاول الناس صنع بطاريات قابلة لإعادة الشحن باستخدام خصائص أيونات الليثيوم المضمنة في الجرافيت. تم إنتاج أول قطب من الجرافيت ليثيوم أيون المتوفر بنجاح بواسطة مختبرات الجرس.

في عام 1983 ، اكتشف M. Thackeray ، و J. Goodenough وآخرون أن المنغنيز إسبنيل هي مادة كاثود ممتازة ذات سعر منخفض ، واستقرار وموصلية موصلة وليثيوم ممتازة. تكون درجة حرارة التحلل المرتفعة والأكسدة أقل بكثير من أكسيد الكوبالت الليثيوم ، والتي يمكن أن تتجنب خطر الاحتراق والانفجار حتى لو كان هناك دائرة قصيرة أو شحن مفرط.

في عام 1989 ، اكتشف A. Manthiram و J. Goodenough أن الكاثودات مع polyanions ستنتج سلامة أعلى.

في عام 1991 ، أصدرت Sony أول بطارية ليثيوم أيون تجارية. في وقت لاحق ، أحدثت بطاريات ليثيوم أيون ثورة في مواجهة الإلكترونيات الاستهلاكية.

في عام 1996 ، اكتشف Padhi و Goodenough أن الفوسفات ذات هياكل أوليفين ، مثل فوسفات الحديد الليثيوم (LifePo4) ، لها تفوق على مواد الكاثود التقليدية ، لذلك أصبحت مواد الكاثود السائدة الحالية.

مع الاستخدام الواسع النطاق للمنتجات الرقمية مثل الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، تم استخدام بطاريات الليثيوم أيون على نطاق واسع في مثل هذه المنتجات ذات الأداء الممتاز ، وتتطور تدريجياً إلى حقول تطبيقات المنتجات الأخرى.

في عام 1998 ، بدأ معهد تيانجين لبحوث الطاقة الإنتاج التجاري لبطاريات الليثيوم أيون.

في 15 يوليو 2018 ، تم تعلمه من معهد أبحاث كيمياء KEDA أن مادة أنود كربون خاصة لبطاريات الليثيوم عالية السعة عالية الكثافة مع الكربون النقي حيث تم إطلاق المكون الرئيسي في المعهد ، وأن بطارية الليثيوم المحضرة من مادة جديدة يمكنها تحقيق نطاق سيار يزيد عن 600 كيلومتر.

في أكتوبر 2018 ، نجحت مجموعة الأستاذة في جامعة جيانغسو العادية في مجموعة الأستاذة ليانغ جياجي وتشن يونغشنغ من جامعة نانكاي ومجموعة لاي تشاو من جامعة جيانغسو العادية ، ودعمًا ثلاثي الأبعاد مساميًا من جرافين سيلف نانويد الفضي بهيكل متعدد المستويات ، ومواد معدنية ليثيوم مركب. يمكن لهذا الناقل أن يمنع إنتاج شجيري الليثيوم ، وذلك لتحقيق شحن البطارية عالية السرعة ، والذي من المتوقع أن يمتد إلى حد كبير "حياة" بطاريات الليثيوم. تم نشر نتائج البحث في العدد الأخير من المواد المتقدمة.
في النصف الأول من عام 2022 ، حققت المؤشرات الرئيسية لصناعة بطاريات الليثيوم أيون الصين نمواً سريعاً ، حيث يتجاوز الإنتاج 280 جيجاوات ، وهو زيادة على أساس سنوي قدرها 150 ٪.

في صباح يوم 22 سبتمبر ، 2022 ، تم إطلاق أول بكرة جديدة من الكاثود التي يبلغ قطرها 3.0 متر في الصين ، والتي تم تطويرها بشكل مستقل من قبل الأكاديمية الرابعة لعلوم وتكنولوجيا الفضاء الجوية الصينية ، وتأهيلها للتسليم إلى المستخدمين ، في شيبين ، حيث تملأ الفجوة الفنية في الصناعة المحلية في صفة إنتاجية شهرية من كاثود الكاثودي الكبير. تقنية تصنيع كاثود كاثود القطر الفائقة.

في ديسمبر 2024 ، وفقًا لتقديرات جمعية مواصفات صناعة بطاريات الليثيوم ، كان إجمالي ناتج بطارية الليثيوم الوطنية من يناير إلى أكتوبر 890 جيجاوات ، وهو زيادة على أساس سنوي قدرها 16 ٪. وفقًا لبيانات المكتب الوطني للإحصاءات ، زادت ربح صناعة تصنيع بطاريات الليثيوم في الصين بنسبة 39.4 ٪ على أساس سنوي من يناير إلى أكتوبر.

في عام 2024 ، ستوافق اللجنة الوطنية للمعايير حديثًا على 161 معايير وطنية إلزامية للسلامة مثل سلامة الغاز وبطاريات الليثيوم للدراجات الكهربائية ، والتي تضاعف من عام 2023. بالإضافة إلى ذلك ، تم إلغاء أكثر من 5500 معايير محلية.

في 13 كانون الثاني (يناير) 2025 ، في المؤتمر الصحفي لمكتب معلومات مجلس الدولة ، قدم الشخص المعني المسؤول عن الإدارة العامة للجمارك أن تصدير بطارية الليثيوم في الصين في عام 2024 سيصل إلى 3.91 مليار ، وهو رقم قياسي.

في فبراير 2025 ، قدم فريق Peng Hughereng/Gao Yue من قسم علوم البوليمرات في جامعة فودان مسارًا جديدًا لتصميم جزيء حامل ليثيوم مبتكرًا ، والذي يمكن حقنه في النفايات أو تحصيلها من خلال استجابة ليثيوم ، وبالتالي تشبه بصيرة ". في 13 فبراير ، بتوقيت بكين ، تم نشر النتائج ذات الصلة في المجلة الأكاديمية الدولية "Nature".

في 16 مارس ، 2025 ، تم تعلمه من معهد داليان للفيزياء الكيميائية في الأكاديمية الصينية للعلوم أن درجة الحرارة المنخفضة للغاية وبطارية ليثيوم عالية الطاقة التي طورها فريق الباحث تشن تشونغوي من قسم أبحاث الطاقة والنظام في بيئة Minus (DNL29). من المتوقع أن يوفر مصدر الطاقة هذا الدعم القوي للطاقة للبحث العلمي القطبي ، ودورية الحدود ، وإنقاذ الكوارث ، واللوجستيات والنقل ، إلخ.