锂电池是一种电化学储能装置,它的发展历程经历了多个阶段。
1、锂金属电池阶段:科学家们首先要解决的问题就是要找到一个能够代替锂金属的安全的负极材料。锂金属本身由于其化学活性太大,已经一系列的枝晶生长问题对使用环境和条件过于严苛,并且不安全。石墨作为现在锂离子电池负极的主体,它在锂电池中的应用其实早在1976年就被人开始进行研究了。但是由于那个时候锂电池所用的电解液一般为LiClO_4的PC溶液,而石墨存在一个很大的问题就是在没有保护的情况下,电解液PC分子也会随着锂离子插层进入石墨结构中,从而导致循环性能降低,因此当时石墨也并没有被科学家们看好。
2、锂离子电池阶段:锂离子电池是一种以锂离子为载体的电池,能够提供较高的能量密度和较长的使用寿命。1991年,日本开始大规模生产锂离子电池,并将其应用于移动电话中,对锂电池的普及与推广具有里程碑的意义。在化学类储能电池中,锂电池拥有最优秀的综合性能,包括能量密度、功率密度、循环寿命及安全性等。现阶段的锂电池已经成熟应用于电子产品、电动工具、交通工具、储能等领域。
3、固态电池阶段:不断降低电解液含量向固态电池发展是较明确的发展趋势。然而综合考量应用场景、能量密度需求以及全固态电池内部存在的界面阻抗高、固态电解质中离子迁移率低导致快充性能受限等技术难题,因此,对至少中期研发以及落地应用而言,电池生产商除了选择大量在全固态产品中投入研发资源外,保留少量液体的半固态、准固态电池,或许会是一种成本效益更高、终端应用覆盖面更广的选择。
总的来说,锂电池的发展历程是一个不断推陈出新、不断迭代升级的过程。从的结语中可以看到,锂电池行业需要日复一日的积累,需要胼手胝足的忍耐与坚韧,更需要将技术不断应用于造福人类的向上向善之心。未来关于锂的“大戏”还将继续上演,让我们拭目以待共同期待它的到来。
