History of the lithium-ion battery
এটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ইতিহাস। লিথিয়াম-আয়নঃ 1960-1975 1960-এর দশকের আগেঃ বেশিরভাগ মৌলিক গবেষণা যা লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির মূল গঠনকারী আন্তঃসংযোগ যৌগগুলির বিকাশের দিকে পরিচালিত করেছিল 1960-এর দশকে রবার্ট হাগিনস এবং কার্ল ওয়াগনার দ্বারা পরিচালিত হয়েছিল, যারা কঠিন পদার্থে আয়নগুলির গতিবিধি অধ্যয়ন করেছিলেন। 1970-এর দশকঃ অ্যানোড হিসাবে গ্রাফাইটে লিথিয়াম আয়নগুলির বিপরীতমুখী আন্তঃসংযোগ এবং ক্যাথোড হিসাবে লিথিয়াম আয়নগুলির আন্তঃসংযোগ টিইউ মিউনিখে জুর্গেন অটো বেসেনহার্ড দ্বারা 1974-76-এর সময় আবিষ্কৃত হয়েছিল। বেসেনহার্ড লিথিয়াম কোষে এর প্রয়োগের প্রস্তাব দেন। বেসেনহার্ডের ব্যাটারিতে যা অনুপস্থিত ছিল তা হল একটি তড়িৎবিশ্লেষ্য, যা গ্রাফাইটে দ্রাবক সহ-সংযোগ, তড়িৎবিশ্লেষ্য পচন এবং বর্তমান সংগ্রাহকদের ক্ষয় রোধ করবে। সুতরাং, তাঁর ব্যাটারিগুলির চক্র জীবন খুব সংক্ষিপ্ত ছিল। 1970-এর দশকঃ স্তরযুক্ত ক্যাথোড উপাদানে লিথিয়াম আয়নগুলির বিপরীতমুখী আন্তঃসংযোগ। ব্রিটিশ রসায়নবিদ এম. স্ট্যানলি হুইটিংহ্যাম, যিনি তখন এক্সনমোবিলের একজন গবেষক ছিলেন, 1970-এর দশকে প্রথম লিথিয়াম ধাতব ব্যাটারি (আধুনিক লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির অগ্রদূত) দিয়ে চার্জ-ডিসচার্জ সাইক্লিংয়ের কথা জানান। স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ে তাঁর সময় থেকে পূর্ববর্তী গবেষণার উপর ভিত্তি করে তিনি ক্যাথোড এবং অ্যানোড হিসাবে একটি স্তরযুক্ত টাইটানিয়াম (IV) সালফাইড ব্যবহার করেছিলেন। যাইহোক, এই সেটআপ অবাস্তব প্রমাণিত হয়েছিল। টাইটানিয়াম ডাইসালফাইড ব্যয়বহুল ছিল (1970-এর দশকে প্রতি কিলোগ্রামে 1,000 ডলার) এবং এর সাথে কাজ করা কঠিন, কারণ এটি সম্পূর্ণরূপে অক্সিজেন এবং আর্দ্রতা-মুক্ত পরিস্থিতিতে সংশ্লেষিত করতে হয়। বাতাসের সংস্পর্শে এলে এটি হাইড্রোজেন সালফাইড যৌগ তৈরি করে, যার একটি অপ্রীতিকর গন্ধ রয়েছে এবং মানুষ এবং বেশিরভাগ প্রাণীর জন্য বিষাক্ত। এই এবং অন্যান্য কারণে, এক্সন হুইটিংহ্যামের লিথিয়াম-টাইটানিয়াম ডাইসালফাইড ব্যাটারির বিকাশ বন্ধ করে দেয়। ধাতব লিথিয়াম বিদ্যুদ্বাহক সহ ব্যাটারিগুলি নিরাপত্তা সমস্যা উপস্থাপন করেছিল, সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণভাবে লিথিয়াম ডেনড্রাইট গঠন, যা অভ্যন্তরীণভাবে ব্যাটারিটিকে শর্ট-সার্কিট করে যার ফলে বিস্ফোরণ ঘটে। এছাড়াও, ডেনড্রাইটগুলি প্রায়শই বর্তমান সংগ্রাহকদের সাথে বৈদ্যুতিন যোগাযোগ হারায় যার ফলে সাইক্লেবল লি + চার্জ হ্রাস পায়। ফলস্বরূপ, গবেষণা এমন ব্যাটারি তৈরির দিকে অগ্রসর হয় যেখানে ধাতব লিথিয়ামের পরিবর্তে শুধুমাত্র লিথিয়াম যৌগ উপস্থিত থাকে, যা লিথিয়াম আয়ন গ্রহণ ও মুক্ত করতে সক্ষম। 1973: অ্যাডাম হেলার লিথিয়াম থায়োনিল ক্লোরাইড ব্যাটারি প্রস্তাব করেছিলেন, যা এখনও প্রতিস্থাপিত চিকিৎসা যন্ত্র এবং প্রতিরক্ষা ব্যবস্থায় ব্যবহৃত হয় যেখানে 20 বছরেরও বেশি বালুচর জীবন, উচ্চ শক্তির ঘনত্ব এবং/অথবা চরম অপারেটিং তাপমাত্রার জন্য সহনশীলতা প্রয়োজন। তবে, এই ব্যাটারিটি অনিরাপদ লিথিয়াম ধাতু ব্যবহার করে এবং রিচার্জেবল ছিল না। প্রাক-বাণিজ্যিক বিকাশঃ 1976-1990 1976: এক্সনের স্ট্যানলি হুইটিংহ্যাম এবং তাঁর সহকর্মীরা প্রথম রিচার্জেবল "লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি" হিসাবে বিবেচিত হতে পারে তা প্রদর্শন করেছিলেন, যদিও এই নকশার একটিও উপাদান পরে বাণিজ্যিক লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে ব্যবহার করা হয়নি। হুইটিংহ্যামের কোষটি নেগোড হিসাবে লিথিয়াম অ্যালুমিনিয়াম খাদ, তড়িৎবিশ্লেষ্য হিসাবে ডাইঅক্সোলেনে লিবিএফ 4 (লিথিয়াম টেট্রাফিনাইলবোরেট) এবং পসোড হিসাবে টিআইএস 2 ব্যবহার করে একটি চার্জ অবস্থায় একত্রিত করা হয়েছিল। ব্যাটারির উপযোগী চক্রের আয়ু 50 চক্রের বেশি ছিল না। এই নকশাটি হুইটিঘামের আগের লি-মেটাল ব্যাটারির উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়েছিল। 1977: সমর বসু ও অন্যান্যরা। পেনসিলভেনিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ে গ্রাফাইটে লিথিয়ামের অপরিবর্তনীয় আন্তঃসংযোগ প্রদর্শন করা হয়েছে। এর ফলে 1984 সালে বেল ল্যাবে লিথিয়াম ধাতব বিদ্যুদ্বাহক ব্যাটারির বিকল্প প্রদান করার জন্য একটি কার্যকর লিথিয়াম আন্তঃকেলেটেড গ্রাফাইট বিদ্যুদ্বাহকের বিকাশ ঘটে। তবে এটি লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির পরিবর্তে কেবল একটি গলিত লবণ কোষ ব্যাটারি ছিল। 1978: মিশেল আরমান্ড একটি রকিং-চেয়ার ব্যাটারির শব্দ এবং ধারণা চালু করেন, যেখানে একই ধরনের আয়নকে ডিস/চার্জ করার সময় ধনাত্মক এবং ঋণাত্মক উভয় বিদ্যুদ্বাহকে বিচ্ছিন্ন/আন্তঃসংযোগ করা হয়। রকিং-চেয়ার ডিজাইনের সমাধান-পর্যায়ে প্রজাতিগুলি প্রতিক্রিয়া স্টোইকিওমেট্রি-তে উপস্থিত হয় না, যা ব্যাটারিতে দ্রাবকের পরিমাণ কমিয়ে দেয়, ব্যাটারির ওজন এবং খরচ হ্রাস করে। 1979: পৃথক গোষ্ঠীতে কাজ করে, নেড এ গডশাল এবং তার পরেই, জন বি গুডেনফ (অক্সফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়) এবং কোইচি মিজুশিমা (টোকিও বিশ্ববিদ্যালয়), লিথিয়াম কোবাল্ট ডাই অক্সাইড () দিয়ে তৈরি একটি 4 ভি কোষের সীমিত স্রাব-চার্জ সাইক্লিং ইতিবাচক বিদ্যুদ্বাহক হিসাবে এবং লিথিয়াম ধাতু নেতিবাচক বিদ্যুদ্বাহক হিসাবে প্রদর্শন করে। এই উদ্ভাবনটি ইতিবাচক বিদ্যুদ্বাহক উপাদান সরবরাহ করেছিল, যা শেষ পর্যন্ত প্রথম বাণিজ্যিক রিচার্জেবল লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির একটি উপাদান হয়ে ওঠে। এটি একটি স্থিতিশীল ধনাত্মক বিদ্যুদ্বাহক উপাদান যা লিথিয়াম আয়নগুলির দাতা হিসাবে কাজ করে, যার অর্থ এটি লিথিয়াম ধাতু ব্যতীত অন্য কোনও ঋণাত্মক বিদ্যুদ্বাহক উপাদানের সাথে ব্যবহার করা যেতে পারে। স্থিতিশীল এবং সহজে পরিচালনাযোগ্য নেতিবাচক বিদ্যুদ্বাহক উপকরণের ব্যবহার সক্ষম করে, নতুন রিচার্জেবল ব্যাটারি সিস্টেম সক্ষম করে। গডশাল এবং অন্যান্য। ত্রয়ী যৌগ লিথিয়াম-ট্রানজিশন ধাতু-অক্সাইডের অনুরূপ মান আরও চিহ্নিত করা হয়েছে যেমন স্পিনেলে LiMn2O4, Li2MnO3, LiMnO2, LiFeO2, LiFe5O8, এবং LiFe5O4 (এবং পরে 1985 সালে লিথিয়াম-তামা-অক্সাইড এবং লিথিয়াম-নিকেল-অক্সাইড ক্যাথোড উপকরণ) গডশাল এবং অন্যান্য। লিথিয়াম ব্যাটারিতে ক্যাথোড হিসাবে লাইকো 2 ব্যবহারের পেটেন্ট গডশালের স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের পিএইচডি গবেষণামূলক প্রবন্ধ এবং 1979 সালের প্রকাশনার উপর ভিত্তি করে করা হয়েছিল। 1980: রোম বিশ্ববিদ্যালয়ের ব্রুনো স্কোসাটি অ্যানোড হিসাবে লিথিয়াম টাংস্টেন ডাই অক্সাইড, ক্যাথোড হিসাবে টাইটানিয়াম ডাইসালফাইড এবং ইলেক্ট্রোলাইট হিসাবে প্রোপিলিন কার্বনেটে লিথিয়াম পারক্লোরেট ব্যবহার করে রকিং-চেয়ার ব্যাটারির ধারণাকে বৈধতা দেন। 1980-এর দশকঃ নেতিবাচক বিদ্যুদ্বাহকের উৎপত্তি টোকিও ইয়ামাবে এবং পরে 1980-এর দশকের গোড়ার দিকে শিজুকুনি ইয়াটা দ্বারা আবিষ্কৃত পিএএস (পলিঅ্যাসেনিক/পলিঅ্যাসিটিলিন অর্ধপরিবাহী উপাদান) থেকে। এই উন্নয়নটি অধ্যাপক হিদেকি শিরাকাওয়া এবং তাঁর দলের দ্বারা পরিবাহী পলিমারগুলির একটি পূর্ববর্তী আবিষ্কার দ্বারা অনুপ্রাণিত হয়েছিল এবং এটি অ্যালান ম্যাকডিয়ারমিড এবং অ্যালান জে হিগার এট আল দ্বারা বিকশিত পলিঅ্যাসিটিলিন লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি থেকে শুরু হয়েছিল বলে মনে করা যেতে পারে। 1980: সমর বসুর উচ্চ তাপমাত্রায় গ্রাফাইটে লি + আন্তঃসংযোগের প্রতিবেদন অনুসরণ করে (উপরে 1977 দেখুন), রচিদ ইয়াজামি ঘরের তাপমাত্রায় গ্রাফাইটে লিথিয়ামের বিপরীতমুখী তড়িৎরাসায়নিক আন্তঃসংযোগ প্রদর্শন করেন। সেই সময়ে পরিচিত জৈব ব্যাটারি দ্রাবকগুলি গ্রাফাইট ঋণাত্মক বিদ্যুদ্বাহক দিয়ে চার্জ করার সময় পচতে থাকে। এই কারণে, ইয়াজামি একটি কঠিন তড়িৎবিশ্লেষ্য ব্যবহার করে দেখিয়েছিলেন যে, ঘরের তাপমাত্রায় তড়িৎরাসায়ন পদ্ধতির মাধ্যমে লিথিয়ামকে বিপরীতমুখীভাবে গ্রাফাইটে রূপান্তরিত করা যেতে পারে। 1983: মাইকেল এম ঠাকরে, পিটার ব্রুস, উইলিয়াম ডেভিড এবং জন বি গুডেনফ লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য চার্জড ক্যাথোড উপাদান হিসাবে ম্যাঙ্গানিজ স্পিনেলে, এমএন2ও4 তৈরি করেন। এর দুটি সমতল মালভূমি রয়েছে যার মধ্যে একটি 4V-তে লিথিয়াম, একটি স্টোইকিওমেট্রি LiMn2O4, এবং একটি 3V-তে চূড়ান্ত স্টোইকিওমেট্রি Li2Mn2O4 সহ। 1985: আকিরা ইয়োশিনো কার্বনেসিয়াস উপাদান (অ্যাসিটিলিন কালো) ব্যবহার করে একটি রিচার্জেবল লি-আয়ন ব্যাটারি প্রদর্শন করেছিলেন, যার মধ্যে লিথিয়াম আয়নগুলি ধনাত্মক বিদ্যুদ্বাহক (ক্যাথোড) হিসাবে ঋণাত্মক বিদ্যুদ্বাহক (অ্যানোড) এবং লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইড () হিসাবে ঢোকানো যেতে পারে। এটি নাটকীয়ভাবে নিরাপত্তা উন্নত করে এবং 5 বছর পরে একটি রিচার্জেবল লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি বাণিজ্যিকভাবে চালু করার জন্য সোনি প্রস্তুত করে। 1985 সালে ইয়োশিনোর নকশাটি প্রোপিলিন কার্বনেটে (গ্রাফাইট নেগোড নিষ্ক্রিয় করার জন্য বর্তমানে ব্যবহৃত ইথিলিন বা রৈখিক কার্বনেট ছাড়া) এবং বাঁধাইকারী হিসাবে পলিভিনাইলিডিন ডিফ্লুওরাইডের পরিবর্তে পলিঅ্যাক্রিলোনিট্রাইল ব্যবহার করার ক্ষেত্রে চূড়ান্ত (1990) নকশার থেকে আলাদা ছিল। 1986: আকিরা ইয়োশিনো, অবর্ন এবং বারবেরিও বেল ল্যাবরেটরিতে স্বাধীনভাবে সম্পূর্ণরূপে ডিসচার্জ অবস্থায় একত্রিত আরেকটি সত্যিকারের রকিং-চেয়ার ব্যাটারি প্রদর্শন করেছিলেন। তাদের 1.8 ভি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে পোজোড হিসাবে লাইকোও2, ইলেক্ট্রোলাইট হিসাবে প্রোপিলিন কার্বনেটে 1 এম লাইপিএফ6 এবং নেগোড হিসাবে এমওও2 ছিল। 1986: আকিরা ইয়োশিনোর নেতৃত্বে আসাহি গবেষকরা তড়িৎবিশ্লেষ্য হিসাবে পিসি, গামা-বিউটিরোল্যাকটোন (γBL) এবং ইথিলিন কার্বনেটের (ইসি) মিশ্রণে দ্রবীভূত লিথিয়াম টেট্রাফ্লোরোবোরেট (এলআইবিএফ 4) সহ রিচার্জেবল ব্যাটারি প্রদর্শন করেন। ফ্লুরিনেটেড অ্যানায়নটি অ্যাল বিদ্যুৎ সংগ্রাহককে নিষ্ক্রিয় করতে এবং দ্রাবকগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হিসাবে কার্যকর প্রমাণিত হয়, যখন ইথিলিন কার্বনেট (যা ঘরের তাপমাত্রায় কঠিন এবং তরল তৈরির জন্য অন্যান্য দ্রাবকগুলির সাথে মিশ্রিত হয়) অ্যানোডে প্রয়োজনীয় কঠিন তড়িৎবিশ্লেষ্য ইন্টারফেজ সরবরাহ করে, এইভাবে আধুনিক লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির দিকে পরিচালিত ধাঁধাটির চূড়ান্ত অংশটি প্রকাশ্যে প্রকাশ করে। এই নকশাটি কার্যত আজকের বাণিজ্যিক লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিতে ব্যবহৃত নকশার সাথে অভিন্ন ছিল (এল. আই. বি. এফ 4 কে এল. আই. পি. এফ 6 দ্বারা প্রতিস্থাপিত করা ছাড়া, যা দ্রাবকগুলির সাথে কম প্রতিক্রিয়াশীল)। 1987-1989: অরুমুগাম মন্থিরাম এবং জন বি. গুডেনফ ক্যাথোডের পলিয়ানিয়ন শ্রেণী আবিষ্কার করেন। তারা দেখিয়েছেন যে পলিয়ানিয়নযুক্ত ধনাত্মক বিদ্যুদ্বাহক, যেমন সালফেট, পলিয়ানিয়নের উৎসেচক প্রভাবের কারণে অক্সাইডের চেয়ে বেশি ভোল্টেজ তৈরি করে। এই পলিয়ানিয়ন শ্রেণীতে লিথিয়াম আয়রন ফসফেটের মতো উপাদান রয়েছে। 1989: লিথিয়াম ধাতুর সমন্বয়ে গঠিত মলি শক্তি কোষগুলির প্রত্যাহার, ভারী কিন্তু নিরাপদ দ্বৈত-সংযোগের পক্ষে গবেষকদের ধারণাকে হঠাৎ করে পরিবর্তন করে দেয় (অর্থাৎ। লিথিয়াম-ধাতব) ব্যাটারির পরিবর্তে লিথিয়াম-আয়ন। 1989-10-11: বার্নাবি (কানাডা)-তে মোলি এনার্জির জেফ ড্যান এবং দুই সহকর্মী একটি জার্নাল নিবন্ধ জমা দিয়েছেন, যা ইথিলিন কার্বনেট দ্রাবকের উপস্থিতিতে (প্রোপিলিন কার্বনেট এবং 1 এম এলআইএএসএফ6 লবণের সাথে 50:50 মিশ্রণে) গ্রাফাইটে লিথিয়াম আয়নগুলির একটি বিপরীতমুখী আন্তঃসংযোগ প্রমাণ করে এবং প্রথম চার্জে কঠিন ইলেক্ট্রোলাইট ইন্টেফেজ গঠনের প্রদর্শন করে, তারপরে একটি বিপরীতমুখী ব্যাটারি সাইক্লিং। এটি মূলত গঠন, যা 1992 সাল থেকে বাণিজ্যিক লি-আয়ন ব্যাটারিতে ব্যবহার করা হবে, লি এ এস এফ 6 ছাড়া লি পি এফ 6 দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয়েছে। 1990: ফ্রান্সের গ্রেনোবলে ফরাসি ন্যাশনাল সেন্টার ফর সায়েন্টিফিক রিসার্চের রাচিদ ইয়াজামি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য গ্রাফাইট অ্যানোড এবং তরল ইলেক্ট্রোলাইট তৈরিতে সোনির সাথে সহযোগিতা শুরু করেন, অবশেষে ম্যাজিক ইথিলিন কার্বনেট দ্রাবক আবিষ্কার করেন, যার ফলে নরম কার্বন অ্যানোডযুক্ত কোষের নির্দিষ্ট শক্তি প্রায় দ্বিগুণ (155 ডাব্লুএইচ/কেজি) হয়ে যায়। 1990-12-10: জাপানের সানিও ইলেকট্রিক একটি পেটেন্ট আবেদন দাখিল করে, যা একটি রিচার্জেবল (সিএ। 250 চক্র) একটি মিশ্র ইথিলিন কার্বনেট + ডাইমিথাইল কার্বনেট দ্রাবক সহ লিথিয়াম ধাতব ব্যাটারি এবং তড়িৎবিশ্লেষ্য হিসাবে এল. আই. পি. এফ 6। 1990: ইংরেজি শব্দ "লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি", যা দুর্ভাগ্যজনক লিথিয়াম ধাতব ব্যাটারি থেকে নতুন প্রযুক্তিকে আলাদা করার জন্য একটি বিপণন সরঞ্জাম হিসাবে উদ্ভাবিত হয়েছিল, প্রথমবারের মতো একটি প্রকাশনায় প্রকাশিত হয়েছিল। এটি সোনির কর্মীরা ব্যবহার করতেন। 2017 সালে (2019 সালের রসায়নে নোবেল পুরস্কার প্রদানের 2 বছর আগে) জর্জ ব্লমগ্রেন কিছু অনুমানের প্রস্তাব দিয়েছিলেন যে কেন আকিরা ইয়োশিনোর দল জেফ ড্যানের দলের আগে বাণিজ্যিকভাবে কার্যকর লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি তৈরি করেছিলঃ ড্যান গ্রুপ ধাতব অক্সাইডের পরিবর্তে লিথিয়ামের বিরুদ্ধে কার্বনেসিয়াস পজিটিভ বিদ্যুদ্বাহক পরীক্ষা করেছিল। অতএব, তারা এল. আই. এ. এস. এফ 6 ইলেক্ট্রোলাইটের সাথে অ্যালুমিনিয়াম পজিটিভ কারেন্ট সংগ্রাহকের গুরুতর ক্ষয় পর্যবেক্ষণ করেনি, তবে ইয়োশিনো এবং অন্যান্যরা। ব্যবহৃত। এল. আই. পি. এফ 6, যা সাধারণত জাপানে প্রাথমিক লিথিয়াম ধাতব ব্যাটারির জন্য ব্যবহৃত হত। ইয়োশিনো এবং অন্যান্য। এছাড়াও চূড়ান্ত বিজয়ী পলিভিনাইলাইডিন ফ্লোরাইড সহ বিভিন্ন বাঁধাই অধ্যয়ন করা হয়েছে, যেখানে ড্যানের দল শুধুমাত্র ইথিলিন প্রোপিলিন ডাইন মনোমার (ইপিডিএম) ব্যবহার করেছে, যা বাণিজ্যিক এলআইবি-র জন্য যথেষ্ট টেকসই নয়। পোর্টেবল অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে বাণিজ্যিকীকরণঃ উন্নয়নের অগ্রগতির সাথে সাথে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির কার্যকারিতা এবং ক্ষমতা বৃদ্ধি পেয়েছে। 1991: সনি এবং আসাহি কাসেই প্রথম রিচার্জেবল লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির বাণিজ্যিক বিক্রয় শুরু করে। সফলভাবে এই প্রযুক্তির বাণিজ্যিকীকরণকারী জাপানি দলের নেতৃত্বে ছিলেন ইয়োশিও নিশি। 1991 সালে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির ইতিহাসে দ্বিতীয় পর্যায় (বাণিজ্যিকীকরণ) শুরু হয়, যা এই পৃষ্ঠায় দেখানো "বছরের মধ্যে তড়িৎরাসাযনিক শক্তির উৎস সম্পর্কে প্রকাশনার লগ সংখ্যা" এবং "লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি সম্পর্কে অ-পেটেন্ট প্রকাশনার সংখ্যা" প্লটে প্রতিফলিত হয়। ব্যাটারিটি নরম কার্বন (গ্রাফাইটের পরিবর্তে) অ্যানোড এবং লাইকোও2 ক্যাথোড ব্যবহার করত। লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি উৎপাদনের বিকাশে সোনির সাফল্য কোম্পানির মনোডিস্পার্স (20 মাইক্রোমিটার) ধাতব অক্সাইড মাইক্রোপার্টিক্যালস উৎপাদন এবং চৌম্বকীয় টেপের জন্য আবরণ প্রক্রিয়াগুলির পূর্ব অভিজ্ঞতা থেকে উপকৃত হয়েছে। 1994: আইকোনেক্টিভ বেলকোর দ্বারা লি পলিমারের প্রথম বাণিজ্যিকীকরণ। 1994: প্রথম জলীয় লি-আয়ন "রকিং চেয়ার" রসায়ন ড্যান এট আল দ্বারা প্রদর্শিত হয়েছিল। এর একটি 5 এম লিওনো3 তড়িৎবিশ্লেষ্যের মধ্যে 1 এম. এম লিওএইচ সহ একটি ভিও2 অ্যানোড এবং লিমন2ও4 ক্যাথোড ছিল। 1996: গুডএনফ, অক্ষয় পাধি এবং সহকর্মীরা ধনাত্মক বিদ্যুদ্বাহক পদার্থ হিসাবে লিথিয়াম আয়রন ফসফেট এবং অন্যান্য ফসফো-অলিভাইন (খনিজ অলিভিনের মতো একই কাঠামো সহ লিথিয়াম ধাতব ফসফেট) প্রস্তাব করেছিলেন। 1996: সনি এবং নিসান 124 মাইল ড্রাইভিং রেঞ্জ সহ একটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি চালিত গাড়ি এফইভি 2 বিকাশের জন্য একটি অংশীদারিত্ব ঘোষণা করে। 1998: সি. এস. জনসন, জে. টি. ভাউঘে, এম. এম. ঠাকরে, টি. ই. বোফিঙ্গার এবং এস. এ. হ্যাকনি উচ্চ ক্ষমতা সম্পন্ন উচ্চ ভোল্টেজ লিথিয়াম সমৃদ্ধ এন. এম. সি ক্যাথোড উপকরণ আবিষ্কারের কথা জানান। 2001: আরুমুগাম মন্থিরাম এবং সহকর্মীরা আবিষ্কার করেন যে স্তরযুক্ত অক্সাইড ক্যাথোডের ক্ষমতার সীমাবদ্ধতা রাসায়নিক অস্থিতিশীলতার ফল যা অক্সিজেন 2পি ব্যান্ডের শীর্ষের তুলনায় ধাতব 3ডি ব্যান্ডের আপেক্ষিক অবস্থানের উপর ভিত্তি করে বোঝা যায়। এই আবিষ্কারটি লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি স্তরযুক্ত অক্সাইড ক্যাথোডের ব্যবহারিকভাবে অ্যাক্সেসযোগ্য গঠনমূলক স্থানের পাশাপাশি সুরক্ষার দৃষ্টিকোণ থেকে তাদের স্থায়িত্বের জন্য উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলেছে। 2001: ক্রিস্টোফার জনসন, মাইকেল ঠাকরে, খলিল আমিন এবং জেকুক কিম একটি ডোমেন কাঠামোর উপর ভিত্তি করে লিথিয়াম নিকেল ম্যাঙ্গানিজ কোবাল্ট অক্সাইড (এনএমসি) লিথিয়াম সমৃদ্ধ ক্যাথোডের জন্য একটি পেটেন্ট দায়ের করেন। 2001: ঝংহুয়া লু এবং জেফ ডান এন. এম. সি শ্রেণীর ধনাত্মক বিদ্যুদ্বাহক পদার্থের জন্য একটি পেটেন্ট দাখিল করেন, যা ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত লিথিয়াম কোবাল্ট অক্সাইডের তুলনায় নিরাপত্তা এবং শক্তির ঘনত্বের উন্নতি প্রদান করে। 2002: ইয়েট-মিং চিয়াং এবং এম. আই. টি-তে তাঁর দল অ্যালুমিনিয়াম, নাইওবিয়াম এবং জিরকোনিয়াম দিয়ে ডোপিং করে লিফেপো 4 উপাদানের পরিবাহিতা বাড়িয়ে লিথিয়াম ব্যাটারির কার্যকারিতায় যথেষ্ট উন্নতি দেখিয়েছে। বৃদ্ধির সঠিক প্রক্রিয়াটি ব্যাপক বিতর্কের বিষয় হয়ে ওঠে। 2004: ইট-মিং চিয়াং আবার 100 ন্যানোমিটারের কম ব্যাসের লিথিয়াম আয়রন ফসফেট কণা ব্যবহার করে কর্মক্ষমতা বৃদ্ধি করে। এটি কণার ঘনত্ব প্রায় একশো গুণ হ্রাস করে, ধনাত্মক বিদ্যুদ্বাহকের পৃষ্ঠ এলাকা বৃদ্ধি করে এবং ক্ষমতা ও কার্যকারিতা উন্নত করে। বাণিজ্যিকীকরণের ফলে উচ্চ ক্ষমতার লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির বাজারে দ্রুত বৃদ্ধি ঘটে, পাশাপাশি চিয়াং এবং জন গুডএনফের মধ্যে পেটেন্ট লঙ্ঘনের লড়াই হয়। 2004: পিআর চীন থেকে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি সম্পর্কে অ-পেটেন্ট প্রকাশনার সংখ্যা মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রকে ছাড়িয়ে গেছে। 2011 সাল পর্যন্ত জাপান তৃতীয় শীর্ষস্থানীয় দেশ ছিল, যখন এটি দক্ষিণ কোরিয়াকে ছাড়িয়ে যায়। 2005: ওয়াই সং, পিওয়াই জাভলিজ এবং এম. স্ট্যানলি হুইটিংহ্যাম স্বয়ংচালিত প্রয়োগগুলিতে উচ্চ শক্তি ঘনত্বের সাথে একটি নতুন দুই-ইলেকট্রন ভ্যানেডিয়াম ফসফেট ক্যাথোড উপাদানের প্রতিবেদন করেছেনঃ 2008-আজ 2008: টেসলা রোডস্টারের প্রবর্তন-প্রথম মহাসড়ক আইনী, ক্রমিক উত্পাদন, লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি কোষ ব্যবহার করার জন্য সর্ব-বৈদ্যুতিক গাড়ি, এবং প্রতি চার্জে 244 মাইল (393 কিলোমিটার) এর বেশি ভ্রমণ করার জন্য প্রথম উৎপাদন সর্ব-বৈদ্যুতিক গাড়ি-লি-আয়ন ব্যাটারির ইতিহাসে একটি নতুন যুগের সূচনা করেছে, যা প্লটগুলিতে প্রতিফলন বিন্দু হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে "বছরের দ্বারা তড়িৎরাসাযনিক শক্তি উত্স সম্পর্কে প্রকাশনার লগ সংখ্যা" এবং "লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি সম্পর্কে অ-পেটেন্ট প্রকাশনার সংখ্যা" 2011: আর্গোন ন্যাশনাল ল্যাবরেটরিতে বিকশিত লিথিয়াম নিকেল ম্যাঙ্গানিজ কোবাল্ট অক্সাইড (এনএমসি) ক্যাথোডগুলি ওহাইওতে বিএএসএফ দ্বারা বাণিজ্যিকভাবে তৈরি করা হয়। 2011: জাপানে সমস্ত পোর্টেবল সেকেন্ডারি (অর্থাৎ রিচার্জেবল) ব্যাটারি বিক্রির 66 শতাংশ ছিল লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি। 2012: জন গুডএনফ, রাচিদ ইয়াজামি এবং আকিরা ইয়োশিনো লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারি বিকাশের জন্য পরিবেশ ও সুরক্ষা প্রযুক্তির জন্য 2012 আই. ই. ই. ই পদক পেয়েছেন। 2014: জন গুডেনফ, ইয়োশিও নিশি, রাচিদ ইয়াজামি এবং আকিরা ইয়োশিনোকে এই ক্ষেত্রে অগ্রণী প্রচেষ্টার জন্য ন্যাশনাল একাডেমি অফ ইঞ্জিনিয়ারিং-এর চার্লস স্টার্ক ড্রেপার পুরস্কার প্রদান করা হয়। 2014: অ্যামপ্রিউস কর্পোরেশনের বাণিজ্যিক ব্যাটারিগুলি সিলিকন অ্যানোড ব্যবহার করে 650 ডাব্লুএইচ/এল (20 শতাংশ বৃদ্ধি) পৌঁছেছিল এবং গ্রাহকদের কাছে সরবরাহ করা হয়েছিল। 2016: মিজুশিমার লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির জন্য লাইকোও2 ক্যাথোড উপাদান আবিষ্কার এবং ইয়োশিনোর লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির বিকাশের জন্য কোইচি মিজুশিমা এবং আকিরা ইয়োশিনো ন্যাশনাল ইনস্টিটিউট ফর ম্যাটেরিয়ালস সায়েন্স থেকে এনআইএমএস পুরস্কার পেয়েছেন। 2016: জেড. কি এবং গ্যারি কোয়েনিগ একটি টেমপ্লেট-ভিত্তিক পদ্ধতি ব্যবহার করে সাব-মাইক্রোমিটার আকারের উত্পাদন করার জন্য একটি স্কেলযোগ্য পদ্ধতির কথা জানিয়েছেন। 2019: জন গুডএনফ, স্ট্যানলি হুইটিংহ্যাম এবং আকিরা ইয়োশিনোকে "লিথিয়াম আয়ন ব্যাটারির উন্নয়নের জন্য" রসায়নে নোবেল পুরস্কার দেওয়া হয়। 2022: ব্যাটারি স্টার্টআপ স্পার্কজ ব্রিজপোর্ট, ডব্লিউভি-তে একটি গ্লাস প্ল্যান্টকে শূন্য-কোবাল্ট লিথিয়াম ব্যাটারি উৎপাদনে রূপান্তর করার পরিকল্পনা ঘোষণা করেছে। বাজার শিল্প 2012 সালে প্রায় 660 মিলিয়ন নলাকার লিথিয়াম-আয়ন কোষ উৎপাদন করেছে; 18650 আকারের নলাকার কোষের জন্য এখন পর্যন্ত সবচেয়ে জনপ্রিয়। যদি টেসলা 2014 সালে 40,000 মডেল এস বৈদ্যুতিক গাড়ি পাঠানোর লক্ষ্য পূরণ করত এবং 85-কিলোওয়াট ব্যাটারি, যা এই কোষগুলির মধ্যে 7,104 টি ব্যবহার করে, যদি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের মতো বিদেশে জনপ্রিয় প্রমাণিত হত, তবে 2014 সালের একটি সমীক্ষায় অনুমান করা হয়েছিল যে মডেল এস একা 2014 সালে আনুমানিক বিশ্বব্যাপী নলাকার ব্যাটারি উত্পাদনের প্রায় 40 শতাংশ ব্যবহার করবে।, উৎপাদন ধীরে ধীরে উচ্চতর ক্ষমতা 3,000 + এমএএইচ কোষে স্থানান্তরিত হচ্ছিল। 2013 সালে বার্ষিক ফ্ল্যাট পলিমার কোষের চাহিদা 700 মিলিয়ন ছাড়িয়ে যাবে বলে আশা করা হয়েছিল। সময়ের সঙ্গে সঙ্গে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির দাম কমেছে। সামগ্রিকভাবে, 1991 থেকে 2018 সালের মধ্যে, সব ধরনের লিথিয়াম-আয়ন কোষের দাম (প্রতি কিলোওয়াট ঘন্টায় ডলারে) প্রায় 97 শতাংশ কমেছে। একই সময়ের মধ্যে, শক্তির ঘনত্ব তিনগুণেরও বেশি হয়েছে। শক্তির ঘনত্ব বৃদ্ধির প্রচেষ্টা ব্যয় হ্রাসে উল্লেখযোগ্য অবদান রেখেছে। 2015 সালে, খরচের অনুমান $300-500 kWh থেকে শুরু করে। 2016 সালে জিএম ঘোষণা করে যে তারা চেভি বোল্ট ই. ভি-তে ব্যাটারির জন্য অর্থ প্রদান করবে। 2017 সালে, আবাসিক শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা স্থাপনের গড় খরচ 2015 সালে $1600/কেডব্লিউএইচ থেকে 2040 সালের মধ্যে $250/কেডব্লিউএইচ-এ নেমে আসবে এবং 2030 সালের মধ্যে দাম 70 শতাংশ হ্রাস পাবে বলে আশা করা হয়েছিল। 2019 সালে, কিছু বৈদ্যুতিক গাড়ির ব্যাটারি প্যাকের দাম $150-200 অনুমান করা হয়েছিল, এবং ভিডব্লিউ উল্লেখ করেছে যে এটি তার পরবর্তী প্রজন্মের বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য অর্থ প্রদান করছে। ব্যাটারিগুলি গ্রিড শক্তি সঞ্চয় এবং আনুষঙ্গিক পরিষেবার জন্য ব্যবহৃত হয়। ফটোভোলটাইক এবং একটি অ্যানেরোবিক ডাইজেশন বায়োগ্যাস পাওয়ার প্ল্যান্টের সাথে লি-আয়ন সংরক্ষণের জন্য, লি-আয়ন আরও বেশি মুনাফা অর্জন করবে যদি এটি আরও ঘন ঘন সাইকেল চালানো হয় (তাই একটি উচ্চতর জীবনকাল বিদ্যুৎ উৎপাদন) যদিও অবক্ষয়ের কারণে জীবনকাল হ্রাস পায়। বিভিন্ন ধরনের লিথিয়াম নিকেল কোবাল্ট ম্যাঙ্গানিজ অক্সাইড (এন. সি. এম) এবং লিথিয়াম নিকেল কোবাল্ট অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (এন. সি. এ) ক্যাথোড গুঁড়ো স্তরযুক্ত কাঠামো সহ বাণিজ্যিকভাবে পাওয়া যায়। তাদের রাসায়নিক গঠনগুলি উপাদান ধাতুগুলির মোলার অনুপাত দ্বারা নির্দিষ্ট করা হয়। এন. সি. এম 111 (বা এন. সি. এম 333)-এ নিকেল, কোবাল্ট এবং ম্যাঙ্গানিজের সমধ্রুবীয় অংশ রয়েছে। উল্লেখযোগ্যভাবে, এন. সি. এম ক্যাথোডগুলিতে ম্যাঙ্গানিজ তড়িৎ সক্রিয় নয় এবং ব্যাটারির চার্জ-ডিসচার্জ সাইক্লিংয়ের সময় + 4 জারণ অবস্থায় থাকে। কোবাল্ট জারণ অবস্থা + 3 এবং + 4 এবং নিকেল-+ 2 এবং + 4 এর মধ্যে চক্রাকার হয়। কোবাল্টের উচ্চ মূল্যের কারণে এবং নিকেল পরমাণু প্রতি সাইক্লেবল ইলেকট্রনের উচ্চ সংখ্যার কারণে, উচ্চ-নিকেল (যা "নিকেল-সমৃদ্ধ" নামেও পরিচিত) উপকরণগুলি (নি পারমাণবিক শতাংশ> 50 শতাংশ সহ) ব্যাটারি গবেষক এবং ব্যাটারি প্রস্তুতকারক উভয়েরই যথেষ্ট মনোযোগ আকর্ষণ করে। যাইহোক, উচ্চ-নাই ক্যাথোডগুলি O2 বিবর্তনের প্রবণ এবং অতিরিক্ত চার্জ করার সময় Li +/Ni4 + ক্যাটায়ন মিশ্রিত হয়। , এন. এম. সি 532 এবং এন. এম. সি 622 বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য পছন্দের কম-কোবাল্ট প্রকার ছিল, এন. এম. সি 811 এবং এমনকি কম কোবাল্ট অনুপাতের সাথে ক্রমবর্ধমান ব্যবহার দেখা যায়, যা কোবাল্ট নির্ভরতা হ্রাস করে। তবে, বৈদ্যুতিক যানবাহনের জন্য কোবাল্ট 2018 সালের প্রথমার্ধ থেকে 81 শতাংশ বৃদ্ধি পেয়ে 2019 সালের প্রথমার্ধে 7,200 টন হয়েছে, যার ব্যাটারি ক্ষমতা 46.3 গিগাওয়াট। 2010 সালে, বিশ্বব্যাপী লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি উৎপাদন ক্ষমতা ছিল 20 গিগাওয়াট-ঘন্টা। 2016 সালের মধ্যে, এটি চীনে 16.4 গিগাওয়াট ঘন্টা সহ 28 গিগাওয়াট ঘন্টা ছিল। 2021 সালে উৎপাদন বিভিন্ন সূত্র দ্বারা 200 থেকে 600 গিগাওয়াট ঘন্টার মধ্যে অনুমান করা হয়, এবং 2023 সালের পূর্বাভাস 400 থেকে 1,100 গিগাওয়াট ঘন্টার মধ্যে। এলজি কেম, জিএস ইউয়াসা, হিটাচি ম্যাক্সেল, এনইসি, প্যানাসনিক/সানিও, স্যামসাং, সনি এবং তোশিবা সহ নয়টি কর্পোরেট পরিবারের মধ্যে একটি অবিশ্বাস-বিরোধী মূল্য-নির্ধারণকারী কার্টেল 2000 থেকে 2011 সালের মধ্যে ব্যাটারির দামে কারচুপি এবং উৎপাদন সীমাবদ্ধ করছে বলে দেখা গেছে। তথ্যসূত্র লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারি