Les bateries de liti han revolucionat la manera com alimentem els nostres dispositius electrònics. Des dels telèfons intel·ligents fins als vehicles elèctrics, aquestes fonts d'alimentació lleugeres i eficients s'han convertit en una part integral de la nostra vida quotidiana. Tanmateix, el desenvolupament degrups de bateries de litiNo ha estat fàcil. Ha experimentat alguns canvis i avenços importants al llarg dels anys. En aquest article, explorarem la història de les bateries de liti i com han evolucionat per satisfer les nostres creixents necessitats energètiques.
La primera bateria de liti-ió va ser desenvolupada per Stanley Whittingham a finals dels anys setanta, marcant l'inici de la revolució de les bateries de liti. La bateria de Whittingham utilitza disulfur de titani com a càtode i liti metàl·lic com a ànode. Tot i que aquest tipus de bateria té una alta densitat d'energia, no és comercialment viable per motius de seguretat. El liti metàl·lic és altament reactiu i pot provocar una dispersió tèrmica, cosa que pot provocar incendis o explosions a la bateria.
En un esforç per superar els problemes de seguretat associats a les bateries de liti metàl·lic, John B. Goodenough i el seu equip de la Universitat d'Oxford van fer descobriments innovadors a la dècada del 1980. Van descobrir que, utilitzant un càtode d'òxid metàl·lic en lloc de liti metàl·lic, es podia eliminar el risc de fuga tèrmica. Els càtodes d'òxid de liti i cobalt de Goodenough van revolucionar la indústria i van aplanar el camí per a les bateries d'ions de liti més avançades que fem servir avui dia.
El següent gran avenç en les bateries de liti va arribar a la dècada del 1990, quan Yoshio Nishi i el seu equip a Sony van desenvolupar la primera bateria comercial de ions de liti. Van substituir l'ànode metàl·lic de liti altament reactiu per un ànode de grafit més estable, millorant encara més la seguretat de la bateria. A causa de la seva alta densitat d'energia i la seva llarga vida útil, aquestes bateries es van convertir ràpidament en la font d'alimentació estàndard per a dispositius electrònics portàtils com ara ordinadors portàtils i telèfons mòbils.
A principis dels anys 2000, les bateries de liti van trobar noves aplicacions en la indústria de l'automoció. Tesla, fundada per Martin Eberhard i Mark Tarpenning, va llançar el primer cotxe elèctric comercialment reeixit alimentat per bateries d'ions de liti. Això marca una fita important en el desenvolupament de les bateries de liti, ja que el seu ús ja no es limita a l'electrònica portàtil. Els vehicles elèctrics alimentats per bateries de liti ofereixen una alternativa més neta i sostenible als vehicles tradicionals de gasolina.
A mesura que creix la demanda de bateries de liti, els esforços de recerca se centren en augmentar la seva densitat energètica i millorar el seu rendiment general. Un d'aquests avenços va ser la introducció d'ànodes basats en silici. El silici té una alta capacitat teòrica per emmagatzemar ions de liti, cosa que pot augmentar significativament la densitat energètica de les bateries. Tanmateix, els ànodes de silici s'enfronten a reptes com ara canvis dràstics de volum durant els cicles de càrrega-descàrrega, cosa que resulta en una vida útil més curta. Els investigadors treballen activament per superar aquests reptes per desbloquejar tot el potencial dels ànodes basats en silici.
Una altra àrea de recerca són els clústers de bateries de liti d'estat sòlid. Aquestes bateries utilitzen electròlits sòlids en lloc dels electròlits líquids que es troben a les bateries d'ions de liti tradicionals. Les bateries d'estat sòlid ofereixen diversos avantatges, com ara una major seguretat, una densitat d'energia més alta i una vida útil més llarga. Tanmateix, la seva comercialització encara es troba en una fase inicial i cal més investigació i desenvolupament per superar els reptes tècnics i reduir els costos de fabricació.
De cara al futur, el futur dels clústers de bateries de liti sembla prometedor. La demanda d'emmagatzematge d'energia continua augmentant, impulsada pel creixent mercat de vehicles elèctrics i la demanda d'integració d'energies renovables. Els esforços de recerca se centren en el desenvolupament de bateries amb una densitat d'energia més alta, capacitats de càrrega més ràpides i una vida útil més llarga. Els clústers de bateries de liti tindran un paper vital en la transició cap a un futur energètic més net i sostenible.
En resum, la història del desenvolupament de les bateries de liti ha estat testimoni de la innovació humana i la recerca de fonts d'alimentació més segures i eficients. Des dels primers dies de les bateries de liti metàl·lic fins a les bateries avançades de ions de liti que utilitzem avui dia, hem estat testimonis d'avenços significatius en la tecnologia d'emmagatzematge d'energia. A mesura que continuem ampliant els límits del que és possible, les bateries de liti continuaran evolucionant i donant forma al futur de l'emmagatzematge d'energia.
Si esteu interessats en grups de bateries de liti, no dubteu a contactar amb Radiance perobtenir un pressupost.
Data de publicació: 24 de novembre de 2023