Lityum-iyon pillerin geliştirme süreci

1970 yılında, Exxon'dan MS Whittingham, pozitif elektrot malzemesi olarak titanyum sülfit ve negatif elektrot malzemesi olarak lityum metali kullanarak ilk lityum pili yaptı. Bir lityum pilin pozitif elektrot malzemesi manganez dioksit veya sülfoksit klorürdür ve negatif elektrot lityumdur. Batarya montajı tamamlandıktan sonra bataryada voltaj vardır ve şarj edilmesi gerekmez. Lityum iyon piller, lityum pillerin geliştirilmesidir. Örneğin geçmişte kameralarda kullanılan düğme tipi piller lityum pillerdi. Bu tür bir pil de şarj edilebilir, ancak döngü performansı zayıftır. Şarj etme ve boşaltma döngüsü sırasında, lityum kristalleri kolayca oluşur ve pilde dahili kısa devrelere neden olur. Bu nedenle, bu tür pillerin şarj edilmesi genellikle yasaktır.
1982'de Illinois Institute of Technology'den RR Agarwal ve JR Selman, lityum iyonlarının hızlı ve geri dönüşümlü bir süreç olan grafite gömülme özelliğine sahip olduğunu keşfettiler. Aynı zamanda, metalik lityumdan yapılan lityum pillerin güvenlik tehlikeleri çok dikkat çekti, bu nedenle insanlar şarj edilebilir piller yapmak için grafite gömülü lityum iyonlarının özelliklerini kullanmaya çalıştılar. İlk kullanılabilir lityum-iyon grafit elektrot, Bell Laboratuvarları tarafından başarıyla geliştirildi.
1983'te M. Thackeray, J. Goodenough ve diğerleri, manganez spinelin düşük fiyat, kararlılık ve mükemmel iletkenlik ve lityum iletkenliği ile mükemmel bir katot malzemesi olduğunu keşfettiler. Ayrışma sıcaklığı yüksektir ve oksidasyon direnci lityum kobalt oksidinkinden çok daha düşüktür. Kısa devre veya aşırı şarj durumunda bile yanma ve patlama tehlikesini önleyebilir.
1989'da A. Manthiram ve J. Goodenough, polimerik anyonlarla pozitif bir elektrot kullanmanın daha yüksek voltajlar üreteceğini keşfettiler.
1992'de Japonya'daki Sony Corporation, negatif elektrot olarak karbon malzeme ve pozitif elektrot olarak lityum içeren bileşikler içeren bir lityum iyon pil icat etti. Şarj etme ve boşaltma işlemi sırasında metalik lityum yoktur, sadece lityum iyon pil olan lityum iyonları vardır. Daha sonra, lityum iyon piller tüketici elektroniğinde devrim yarattı. Pozitif elektrot malzemesi olarak lityum kobalt oksit kullanan bu pil türü, taşınabilir elektronik cihazlar için ana güç kaynağıdır.
1996'da Padhi ve Goodenough, lityum demir fosfat (LiFePO4) gibi olivin yapılı fosfatların, özellikle yüksek sıcaklık direnci ve aşırı şarj direnci açısından geleneksel lityum iyon pil malzemelerini çok geride bırakarak geleneksel katot malzemelerinden daha güvenli olduğunu keşfettiler.
Pil geliştirme tarihine bakıldığında, mevcut dünya pil endüstrisi gelişiminin üç özelliği olduğu görülebilir. İlk olarak, lityum-iyon piller, hidrojen nikel piller vb. dahil olmak üzere yeşil ve çevre dostu pillerin hızlı gelişimi; İkincisi, birincil pillerin sürdürülebilir kalkınma stratejileri doğrultusunda pillere dönüştürülmesi; Üçüncüsü, piller küçük, hafif ve ince boyutlara doğru daha da gelişiyor. Ticarileştirilmiş şarj edilebilir piller arasında, lityum iyon piller en yüksek özgül enerjiye sahiptir, özellikle polimer lityum iyon piller, şarj edilebilir pillerde inceliğe ulaşabilir. Lityum-iyon piller, yüksek hacimsel ve kütleye özgü enerjiye sahip olduklarından, şarj edilebilir olduklarından ve çevreyi kirletmediklerinden ve mevcut pil endüstrisi gelişiminin üç ana özelliğine sahip olduklarından, gelişmiş ülkelerde hızlı bir büyüme gördüler. Telekomünikasyon ve bilgi pazarlarının, özellikle cep telefonlarının ve dizüstü bilgisayarların gelişimi