History of the lithium-ion battery
இது லித்தியம்-அயன் பேட்டரியின் வரலாறு. லித்தியம்-அயனிக்கு முன்புஃ லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் மையத்தை உருவாக்கும் இன்டர்கலேஷன் சேர்மங்களின் வளர்ச்சிக்கு வழிவகுத்த பெரும்பாலான அடிப்படை ஆராய்ச்சிகள் 1960 களில் ராபர்ட் ஹக்கின்ஸ் மற்றும் கார்ல் வாக்னர் ஆகியோரால் மேற்கொள்ளப்பட்டன, அவர்கள் திடப்பொருட்களில் உள்ள அயனிகளின் இயக்கத்தை ஆய்வு செய்தனர். 1970 கள்ஃ லித்தியம் அயனிகளை கிராஃபைட்டாக அனோட்களாக மாற்றியமைக்கக்கூடிய இடைச்செருகல் மற்றும் லித்தியம் அயனிகளை கேத்தோடிக் ஆக்சைடாக கேத்தோட்களாக இணைத்தல் ஆகியவை டி. யு. முனிச்சில் ஜூர்கன் ஓட்டோ பெசென்ஹார்ட் என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டன. பெசென்ஹார்ட் லித்தியம் செல்களில் அதன் பயன்பாட்டை முன்மொழிந்தார். பெசென்ஹார்டின் மின்கலன்களில் இல்லாதது ஒரு எலக்ட்ரோலைட் ஆகும், இது கரைப்பான் கிராஃபைட்டுடன் இணைவதையும், எலக்ட்ரோலைட் சிதைவடைவதையும், தற்போதைய சேகரிப்பாளர்களின் அரிப்பையும் தடுக்கும். எனவே, அவரது மின்கலன்கள் மிகக் குறுகிய சுழற்சி ஆயுளைக் கொண்டிருந்தன. 1970 கள்ஃ லித்தியம் அயனிகளை அடுக்கு கேத்தோடு பொருட்களாக மாற்றியமைக்கக்கூடிய இடைச்செருகல். பிரிட்டிஷ் வேதியியலாளர் எம். ஸ்டான்லி விட்டிங்ஹாம், அப்போது எக்ஸான்மொபில் ஆராய்ச்சியாளராக இருந்தார், 1970 களில் ஒரு லித்தியம் உலோக பேட்டரியுடன் (நவீன லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் முன்னோடி) சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் சைக்கிள் ஓட்டுவதை முதன்முதலில் அறிவித்தார். ஸ்டான்போர்ட் பல்கலைக்கழகத்தில் இருந்த காலத்திலிருந்து முந்தைய ஆராய்ச்சியை வரைந்து, அவர் ஒரு அடுக்கு டைட்டானியம் (IV) சல்பைடை கேத்தோடு மற்றும் அனோடாகப் பயன்படுத்தினார். இருப்பினும், இந்த அமைப்பு நடைமுறைக்கு மாறானது என்று நிரூபிக்கப்பட்டது. டைட்டானியம் டைசல்பைடு விலை உயர்ந்தது (1970 களில் ஒரு கிலோகிராமுக்கு $1,000) மற்றும் வேலை செய்வது கடினம், ஏனெனில் இது முற்றிலும் ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஈரப்பதம் இல்லாத நிலைமைகளின் கீழ் ஒருங்கிணைக்கப்பட வேண்டும். காற்றில் வெளிப்படும்போது, இது எதிர்வினையாற்றி ஹைட்ரஜன் சல்பைடு சேர்மங்களை உருவாக்குகிறது, அவை விரும்பத்தகாத நாற்றத்தைக் கொண்டுள்ளன மற்றும் மனிதர்களுக்கும் பெரும்பாலான விலங்குகளுக்கும் நச்சுத்தன்மை கொண்டவை. இது மற்றும் பிற காரணங்களுக்காக, விட்டிங்ஹாமின் லித்தியம்-டைட்டானியம் டைசல்பைடு மின்கலனின் வளர்ச்சியை எக்ஸான் நிறுத்தியது. உலோக லித்தியம் மின்முனைகள் கொண்ட மின்கலன்கள் பாதுகாப்பு சிக்கல்களை முன்வைத்தன, மிக முக்கியமாக லித்தியம் டென்ட்ரைட்டுகளின் உருவாக்கம், இது பேட்டரியை உட்புறமாக ஷார்ட் சர்க்யூட் செய்து வெடிப்புகளுக்கு வழிவகுத்தது. மேலும், டென்ட்ரைட்டுகள் பெரும்பாலும் தற்போதைய சேகரிப்பாளர்களுடனான மின்னணு தொடர்பை இழக்கின்றன, இது சுழற்சி செய்யக்கூடிய லீ + சார்ஜ் இழப்புக்கு வழிவகுக்கிறது. இதன் விளைவாக, உலோக லித்தியத்திற்கு பதிலாக, லித்தியம் அயனிகளை ஏற்றுக்கொண்டு வெளியிடும் திறன் கொண்ட லித்தியம் சேர்மங்கள் மட்டுமே இருக்கும் மின்கலன்களை உருவாக்க ஆராய்ச்சி நகர்ந்தது. 1973: ஆடம் ஹெல்லர் லித்தியம் தியோனைல் குளோரைடு பேட்டரியை முன்மொழிந்தார், இது இன்னும் பொருத்தப்பட்ட மருத்துவ சாதனங்களிலும், 20 ஆண்டுகளுக்கும் மேலான அடுக்கு ஆயுள், அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி மற்றும்/அல்லது தீவிர இயக்க வெப்பநிலைக்கு சகிப்புத்தன்மை தேவைப்படும் பாதுகாப்பு அமைப்புகளிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இருப்பினும், இந்த மின்கலம் பாதுகாப்பற்ற லித்தியம் உலோகத்தைப் பயன்படுத்துகிறது மற்றும் ரீசார்ஜ் செய்ய முடியாதது. வணிகத்திற்கு முந்தைய வளர்ச்சிஃ 1976: ஸ்டான்லி விட்டிங்ஹாம் மற்றும் எக்ஸானில் உள்ள அவரது சகாக்கள் முதல் ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய "லித்தியம்-அயன் பேட்டரி" என்று கருதப்படுவதை நிரூபித்தனர், இருப்பினும் இந்த வடிவமைப்பில் ஒரு கூறு கூட பின்னர் வணிக லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளில் பயன்படுத்தப்படவில்லை. விட்டிங்ஹாமின் செல் ஒரு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட நிலையில் லித்தியம் அலுமினிய அலாய் நெகோடாகவும், டையாக்சோலேனில் உள்ள LiBPH4 (லித்தியம் டெட்ராபீனைல்போரேட்) எலக்ட்ரோலைட்டாகவும், TiS2 போசோடாகவும் பயன்படுத்தப்பட்டது. பேட்டரி பயனுள்ள சுழற்சி ஆயுள் 50 சுழற்சிகளுக்கு மேல் இல்லை. இந்த வடிவமைப்பு விட்டிகாமின் முந்தைய லி-உலோக மின்கலன்களை அடிப்படையாகக் கொண்டது. 1977: சமார் பாசு மற்றும் பலர். பென்சில்வேனியா பல்கலைக்கழகத்தில் கிராஃபைட்டில் லித்தியத்தின் மீளமுடியாத இடைச்செருகலை நிரூபித்தது. இது லித்தியம் உலோக மின்முனை மின்கலனுக்கு மாற்றாக 1984 இல் பெல் ஆய்வகத்தில் வேலை செய்யக்கூடிய லித்தியம் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்ட கிராஃபைட் மின்முனையை உருவாக்க வழிவகுத்தது. இருப்பினும் இது ஒரு லித்தியம் அயன் பேட்டரியை விட உருகிய உப்பு செல் பேட்டரி மட்டுமே. 1978: மைக்கேல் ஆர்மண்ட் ஒரு ராக்கிங்-சேர் பேட்டரி என்ற சொல்லையும் ஒரு கருத்தையும் அறிமுகப்படுத்தினார், இதில் ஒரே வகையான அயனி டி/சார்ஜ் செய்யும் போது நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை மின்முனையாக பிரிக்கப்படுகிறது. ராக்கிங்-நாற்காலி வடிவமைப்பு தீர்வு-கட்ட இனங்கள் எதிர்வினை ஸ்டோச்சியோமெட்ரியில் தோன்றாது, இது பேட்டரியில் உள்ள கரைப்பானின் அளவைக் குறைக்க அனுமதிக்கிறது, பேட்டரி எடை மற்றும் செலவைக் குறைக்கிறது. 1979: தனித்தனி குழுக்களில் பணிபுரிந்த நெட் ஏ. கோட்ஷால் மற்றும் பலர், அதற்குப் பிறகு, ஜான் பி. குடெனஃப் (ஆக்ஸ்போர்டு பல்கலைக்கழகம்) மற்றும் கொயிச்சி மிஷுஷிமா (டோக்கியோ பல்கலைக்கழகம்) ஆகியோர், லித்தியம் கோபால்ட் டை ஆக்சைடு () உடன் செய்யப்பட்ட 4 வி செல்லின் வரையறுக்கப்பட்ட வெளியேற்ற-சார்ஜ் சுழற்சியை நேர்மறை மின்முனையாகவும், லித்தியம் உலோகம் எதிர்மறை மின்முனையாகவும் நிரூபித்தனர். இந்த கண்டுபிடிப்பு நேர்மறை மின்முனை பொருளை வழங்கியது, இது இறுதியில் முதல் வணிக ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய லித்தியம்-அயன் பேட்டரியில் ஒரு அங்கமாக மாறியது. இது ஒரு நிலையான நேர்மறை மின்முனை பொருள், இது லித்தியம் அயனிகளின் நன்கொடையாளராக செயல்படுகிறது, அதாவது இது லித்தியம் உலோகத்தைத் தவிர வேறு எதிர்மறை மின்முனை பொருளுடன் பயன்படுத்தப்படலாம். நிலையான மற்றும் எளிதில் கையாளக்கூடிய எதிர்மறை மின்முனை பொருட்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், புதிய ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய பேட்டரி அமைப்புகளை இயக்கியது. கடவுளே மற்றும் பலர். முக்கோணச் சேர்மமான லித்தியம்-மாற்றம் உலோக ஆக்சைடுகளின் ஒத்த மதிப்பை மேலும் அடையாளம் கண்டனர், அதாவது ஸ்பினெல் LiMn2O4, Li2MnO3, LiMnO2, LiFeO2, LiFe5O8, மற்றும் LiFe5O4 (பின்னர் லித்தியம்-செம்பு-ஆக்சைடு மற்றும் லித்தியம்-நிக்கல்-ஆக்சைடு கேத்தோடு பொருட்கள் 1985 இல்) காட்ஷால் மற்றும் பலர். லித்தியம் மின்கலன்களில் லிக்கோ 2 ஐ கேத்தோட்களாக பயன்படுத்துவதற்கான காப்புரிமை காட்ஷாலின் ஸ்டான்போர்ட் பல்கலைக்கழக பி. எச். டி ஆய்வுக் கட்டுரை மற்றும் 1979 வெளியீடுகளை அடிப்படையாகக் கொண்டது. 1980: ரோம் பல்கலைக்கழகத்தில் M.Lazzari மற்றும் புருனோ ஸ்கோசாட்டி ஆகியோர் லித்தியம் டங்ஸ்டன் டை ஆக்சைடை அனோடாகவும், டைட்டானியம் டைசல்பைடை கேத்தோடாகவும், புரோபிலீன் கார்பனேட்டில் உள்ள லித்தியம் பெர்குளோரேட்டை எலக்ட்ரோலைட்டாகவும் பயன்படுத்தி ராக்கிங்-சேர் பேட்டரி என்ற கருத்தை சரிபார்த்தனர். 1980கள்ஃ எதிர்மறை மின்முனை அதன் தோற்றத்தை டோக்கியோ யமபே மற்றும் பின்னர் 1980களின் முற்பகுதியில் ஷிஜுகுனி யாதாவால் கண்டுபிடிக்கப்பட்ட பிஏஎஸ் (பாலிஅசினிக்/பாலிஅசிட்டிலீன் குறைக்கடத்தி பொருள்) இல் கொண்டுள்ளது. இந்த வளர்ச்சி பேராசிரியர் ஹிடெகி ஷிரகாவா மற்றும் அவரது குழுவால் கடத்தும் பாலிமர்களின் முந்தைய கண்டுபிடிப்பால் ஈர்க்கப்பட்டது, மேலும் இது ஆலன் மெக்டியர்மிட் மற்றும் ஆலன் ஜே. ஹீகர் மற்றும் பலர் உருவாக்கிய பாலிஅசிட்டிலீன் லித்தியம் அயன் பேட்டரியிலிருந்து தொடங்கியதாகவும் காணலாம். 1980: உயர் வெப்பநிலையில் கிராஃபைட்டிற்குள் லி + இன்டர்கலேஷன் பற்றிய சமார் பாசுவின் அறிக்கையைத் தொடர்ந்து (மேலே 1977 ஐப் பார்க்கவும்), ரச்சித் யாசாமி அறை வெப்பநிலையில் கிராஃபைட்டில் லித்தியத்தின் தலைகீழ் மின் வேதியியல் இன்டர்கலேஷனை நிரூபித்தார். அந்த நேரத்தில் அறியப்பட்ட கரிம மின்கலன் கரைப்பான்கள், கிராஃபைட் எதிர்மறை மின்முனையுடன் சார்ஜ் செய்யும் போது சிதைவடைகின்றன. இந்த காரணத்திற்காக, லித்தியத்தை அறை வெப்பநிலையில் ஒரு மின் வேதியியல் பொறிமுறை மூலம் கிராஃபைட்டாக மாற்றியமைக்க முடியும் என்பதை நிரூபிக்க யாசாமி ஒரு திடமான எலக்ட்ரோலைட்டைப் பயன்படுத்தினார். 1983: மைக்கேல் எம். தாக்கரே, பீட்டர் புரூஸ், வில்லியம் டேவிட் மற்றும் ஜான் பி. குடெனோஃப் ஆகியோர் மாங்கனீசு ஸ்பினலை உருவாக்கினர், எம்என் 2 ஓ 4, லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கான சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கேத்தோடு பொருளாக. இது வெளியேற்றத்தில் இரண்டு தட்டையான பீடபூமிகளைக் கொண்டுள்ளது, ஒன்று 4V இல் லித்தியம், ஸ்டோயிகியோமெட்ரி LiMn2O4, மற்றும் ஒரு 3V இல் Li2Mn2O4 இன் இறுதி ஸ்டோயிகியோமெட்ரி உள்ளது. 1985: அகிரா யோஷினோ கார்பனேசியப் பொருளைப் (அசிட்டிலீன் கருப்பு) பயன்படுத்தி ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய லி-அயன் பேட்டரியை நிரூபித்தார், இதில் லித்தியம் அயனிகளை செருக முடியும், எதிர்மறை மின்முனை (அனோட்) மற்றும் லித்தியம் கோபால்ட் ஆக்சைடு () நேர்மறை மின்முனையாக (கேத்தோடு). இது வியத்தகு முறையில் பாதுகாப்பை மேம்படுத்தியது மற்றும் 5 ஆண்டுகளுக்குப் பிறகு ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய லித்தியம்-அயன் பேட்டரியை வணிக ரீதியாக அறிமுகப்படுத்த சோனியை தயார்படுத்தியது. 1985 ஆம் ஆண்டில் யோஷினோவின் வடிவமைப்பு இறுதி (1990) வடிவமைப்பிலிருந்து வேறுபட்டது, புரோபிலீன் கார்பனேட்டில் (கிராஃபைட் நெகோடை செயலற்றதாக்க தற்போது பயன்படுத்தப்படும் எத்திலீன் அல்லது லீனியர் கார்பனேட் இல்லாமல்) மற்றும் பாலிவினைலிடின் டைஃப்ளூரைடைப் பயன்படுத்துவதற்குப் பதிலாக பாலிஅக்ரிலோனைட்ரைலை பைண்டராகப் பயன்படுத்துவதில் 0.6 மோலின் LiClO4 ஐ (LiPF6 ஐ விட) பயன்படுத்தியது. 1986: அகிரா யோஷினோவின் அதே நேரத்தில், பெல் ஆய்வகத்தில் ஆபோர்ன் மற்றும் பார்பெரியோ ஆகியோர் சுயாதீனமாக மற்றொரு உண்மையான ராக்கிங்-நாற்காலி பேட்டரியை முழுமையாக வெளியேற்றப்பட்ட நிலையில் கூடியிருந்தனர். அவற்றின் 1.8V லித்தியம்-அயன் மின்கலனில் போசோட்டாக LiCOO2, எலக்ட்ரோலைட்டாக புரோபிலீன் கார்பனேட்டில் 1M LiPF6 மற்றும் நெகோடாக மூஓ2 ஆகியவை இருந்தன. 1986: அகிரா யோஷினோ தலைமையிலான ஆசாஹி ஆராய்ச்சியாளர்கள், பிசி, காமா-பியூட்டிரோலாக்டோன் (γBL) மற்றும் எத்திலீன் கார்பனேட் (EC) கலவையில் கரைக்கப்பட்ட லித்தியம் டெட்ராஃப்ளோரோபோரேட் (LiBF4) உடன் ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய பேட்டரியை எலக்ட்ரோலைட்டாக நிரூபித்தனர். ஃப்ளோரினேட்டட் எதிர்மின் அயனி ஆல் மின்னோட்ட சேகரிப்பாளரை செயலற்றதாக்குவதற்கும் கரைப்பான்களுடன் இணக்கமாக இருப்பதற்கும் பயனுள்ளதாக இருந்தது, அதே நேரத்தில் எத்திலீன் கார்பனேட் (இது அறை வெப்பநிலையில் திடமானது மற்றும் திரவத்தை உருவாக்க மற்ற கரைப்பான்களுடன் கலக்கப்படுகிறது) அனோடில் தேவையான திட எலக்ட்ரோலைட் இடைமுகத்தை வழங்கியது, இதனால் நவீன லித்தியம்-அயன் பேட்டரிக்கு வழிவகுக்கும் புதிரின் இறுதி பகுதியை பகிரங்கமாக வெளிப்படுத்தியது. இந்த வடிவமைப்பு நடைமுறையில் ஒரே மாதிரியாக இருந்தது (LiBF4 க்கு பதிலாக LiPF6 மாற்றப்பட்டது தவிர, இது இன்று வணிக லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளில் பயன்படுத்தப்படுவதை விட கரைப்பான் (களுடன்) குறைவான எதிர்வினையாற்றுகிறது. 1987-1989: ஆறுமுகம் மந்திரம் மற்றும் ஜான் பி. குடெனோஃப் ஆகியோர் பாலியனியன் வகை கேத்தோட்களைக் கண்டுபிடித்தனர். பாலியானியன் கொண்ட நேர்மறை மின்முனைகள், எ. கா. சல்பேட்டுகள், பாலியானியனின் தூண்டல் விளைவு காரணமாக ஆக்சைடுகளை விட அதிக மின்னழுத்தங்களை உற்பத்தி செய்கின்றன என்பதை அவர்கள் காட்டினர். இந்த பாலியானியன் வகுப்பில் லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் போன்ற பொருட்கள் உள்ளன. 1989: லித்தியம் உலோகத்தை உள்ளடக்கிய மோலி ஆற்றல் செல்கள் நினைவுகூரப்பட்டது, கனமான ஆனால் பாதுகாப்பான இரட்டை-இடைச்செருகலுக்கு ஆதரவாக ஆராய்ச்சியாளர்களின் கருத்தை திடீரென்று மாற்றியது (அதாவது. லித்தியம்-உலோக) மின்கலன்களை விட லித்தியம்-அயன் மின்கலன்கள். 1989-10-11: பர்னாபியில் (கனடா) உள்ள மோலி எனர்ஜியில் ஜெஃப் டான் மற்றும் இரண்டு சகாக்கள் ஒரு பத்திரிகை கட்டுரையை சமர்ப்பிக்கிறார்கள், இது எத்திலீன் கார்பனேட் கரைப்பான் (50:50 புரோபிலீன் கார்பனேட் மற்றும் 1M LiASF6 உப்புடன் கலவையில்) முன்னிலையில் லித்தியம் அயனிகளை கிராஃபைட்டாக மாற்றியமைக்கக்கூடிய கலவையை நிரூபிக்கிறது, மேலும் முதல் சார்ஜில் திட எலக்ட்ரோலைட் இன்டெபேஸ் உருவாவதை நிரூபிக்கிறது, அதைத் தொடர்ந்து ஒரு தலைகீழ் பேட்டரி சைக்கிள். இது அடிப்படையில் கலவையாகும், இது 1992 முதல் வணிக ரீதியான லி-அயன் மின்கலனிகளில் பயன்படுத்தப்படும், தவிர லி. ஏ. எஸ். எஃப் 6 க்கு பதிலாக லி. பி. எஃப் 6 மாற்றப்பட்டுள்ளது. 1990: பிரான்சின் கிரெனோபிளில் உள்ள பிரெஞ்சு தேசிய அறிவியல் ஆராய்ச்சி மையத்தில் உள்ள ராச்சிட் யாசாமி, லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கான கிராஃபைட் அனோட் மற்றும் திரவ எலக்ட்ரோலைட்டை உருவாக்குவதில் சோனியுடன் ஒத்துழைக்கத் தொடங்கினார், இறுதியில் மேஜிக் எத்திலீன் கார்பனேட் கரைப்பானைக் கண்டுபிடித்தார், இதன் விளைவாக மென்மையான கார்பன் அனோட்கள் கொண்ட உயிரணுக்களின் குறிப்பிட்ட ஆற்றல் கிட்டத்தட்ட இரட்டிப்பாகியது (155 Wh/Kg). 1990-12-10: ஜப்பானைச் சேர்ந்த சான்யோ எலக்ட்ரிக் ஒரு காப்புரிமை விண்ணப்பத்தை தாக்கல் செய்கிறது, இது ஒரு ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய (சிஏ. 250 சுழற்சிகள்) கலப்பு எத்திலீன் கார்பனேட் + டைமெத்தில் கார்பனேட் கரைப்பானுடன் லித்தியம் உலோக பேட்டரி மற்றும் எலக்ட்ரோலைட்டாக LiPF6. 1990: துரதிருஷ்டவசமான லித்தியம் உலோக பேட்டரிகளிலிருந்து புதிய தொழில்நுட்பத்தை வேறுபடுத்துவதற்கான சந்தைப்படுத்தல் கருவியாக கண்டுபிடிக்கப்பட்ட "லித்தியம்-அயன் பேட்டரி" என்ற ஆங்கிலச் சொல் முதல் முறையாக ஒரு வெளியீட்டில் தோன்றியது. இது சோனி ஊழியர்களால் பயன்படுத்தப்பட்டது. 2017 ஆம் ஆண்டில் (2019 வேதியியலுக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்படுவதற்கு 2 ஆண்டுகளுக்கு முன்பு) ஜார்ஜ் ப்ளோம்க்ரென், ஜெஃப் டானின் குழுவிற்கு முன்பு அகிரா யோஷினோவின் குழு ஏன் வணிக ரீதியாக சாத்தியமான லித்தியம்-அயன் பேட்டரியை உற்பத்தி செய்தது என்பது குறித்து சில ஊகங்களை முன்வைத்தார்ஃ டான் குழு உலோக ஆக்சைடுக்கு பதிலாக லித்தியத்திற்கு எதிராக கார்பனேசிய நேர்மறை மின்முனையை சோதித்தது. எனவே, அவர்கள் ஒரு அலுமினிய நேர்மறை மின்னோட்ட சேகரிப்பாளரின் கடுமையான அரிப்பை LiASF6 எலக்ட்ரோலைட்டுடன் கவனிக்கவில்லை, ஆனால் யோஷினோ மற்றும் பலர். பயன்படுத்தப்பட்டது. ஜப்பானில் முதன்மை லித்தியம் உலோக மின்கலன்களுக்கு பொதுவாக பயன்படுத்தப்பட்ட LiPF6. யோஷினோ மற்றும் பலர். இறுதி வெற்றியாளர்-பாலிவினைலிடின் ஃவுளூரைடு உள்ளிட்ட பல்வேறு பிணைப்புகளையும் ஆய்வு செய்தார், அதே நேரத்தில் டானின் குழு எத்திலீன் புரோபிலீன் டைன் மோனோமரை (ஈ. பி. டி. எம்) மட்டுமே பயன்படுத்தியது, இது வணிக ரீதியான எல். ஐ. பி. களுக்கு போதுமான நீடித்ததாக இல்லை. சிறிய பயன்பாடுகளில் வணிகமயமாக்கல்ஃ 1991-2007 வளர்ச்சி முன்னேறும்போது லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளின் செயல்திறன் மற்றும் திறன் அதிகரித்தது. 1991: சோனி மற்றும் ஆசாஹி காசி ஆகியவை முதல் ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய லித்தியம்-அயன் பேட்டரியின் வணிக விற்பனையைத் தொடங்கின. தொழில்நுட்பத்தை வெற்றிகரமாக வணிகமயமாக்கிய ஜப்பானிய குழு யோஷியோ நிஷியால் வழிநடத்தப்பட்டது. 1991 லித்தியம்-அயன் மின்கலன்களின் வரலாற்றில் இரண்டாவது காலகட்டத்தை (வணிகமயமாக்கல்) அறிமுகப்படுத்தியது, இது இந்த பக்கத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள "ஆண்டுதோறும் மின் வேதியியல் சக்திவாய்ந்த ஆதாரங்களைப் பற்றிய வெளியீடுகளின் பதிவு எண்ணிக்கை" மற்றும் "லித்தியம்-அயன் மின்கலன்கள் பற்றிய காப்புரிமை அல்லாத வெளியீடுகளின் எண்ணிக்கை" ஆகியவற்றில் ஊடுருவல் புள்ளிகளாக பிரதிபலிக்கிறது. மின்கலனில் மென்மையான கார்பன் (கிராஃபைட்டை விட) அனோட் மற்றும் லைகோஓ2 கேத்தோடு பயன்படுத்தப்பட்டது. லித்தியம்-அயன் பேட்டரி உற்பத்தியின் வளர்ச்சியில் சோனியின் வெற்றி, மோனோடிஸ்பெர்ஸ் (20 மைக்ரோமீட்டர்) உலோக ஆக்சைடு நுண் துகள்களை உற்பத்தி செய்வதிலும், காந்த நாடாக்களுக்கான பூச்சு செயல்முறைகளிலும் நிறுவனத்தின் முந்தைய அனுபவத்திலிருந்து பயனடைந்தது. 1994: ஐகோனெக்டிவ் பெல்கோரால் லி பாலிமரின் முதல் வணிகமயமாக்கல். 1994: முதல் நீரிய லி-அயன் "ராக்கிங் நாற்காலி" வேதியியல் டான் மற்றும் பலர் மூலம் நிரூபிக்கப்பட்டது. இது ஒரு 5 எம் லினோ 3 எலக்ட்ரோலைட்டில் 1 எம்எம் லிஓஹெச் உடன் ஒரு விஓ2 அனோட் மற்றும் லிஎம்என்2ஓ4 கேத்தோடு ஆகியவற்றைக் கொண்டிருந்தது. 1996: குடெனஃப், அக்ஷய பாத்தி மற்றும் சக ஊழியர்கள் லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் மற்றும் பிற பாஸ்போ-ஆலிவைன்களை (கனிம ஆலிவைனின் அதே கட்டமைப்பைக் கொண்ட லித்தியம் உலோக பாஸ்பேட்டுகள்) நேர்மறை மின்முனை பொருட்களாக முன்மொழிந்தனர். 1996: சோனி மற்றும் நிசான் 124 மைல் ஓட்டுநர் வரம்பைக் கொண்ட லித்தியம்-அயன் பேட்டரியால் இயங்கும் கார் FEV II ஐ உருவாக்க ஒரு கூட்டணியை அறிவித்தன. 1998: சி. எஸ். ஜான்சன், ஜே. டி. வாக்கே, எம். எம். தாக்கரே, டி. இ. போஃபிங்கர் மற்றும் எஸ். ஏ. ஹாக்னி ஆகியோர் அதிக திறன் கொண்ட உயர் மின்னழுத்த லித்தியம் நிறைந்த என்எம்சி கேத்தோடு பொருட்கள் கண்டுபிடிக்கப்பட்டதாக தெரிவித்தனர். 2001: ஆறுமுகம் மந்திரம் மற்றும் சக ஊழியர்கள் அடுக்கு ஆக்சைடு கேத்தோட்களின் திறன் வரம்புகள் இரசாயன உறுதியற்ற தன்மையின் விளைவாகும் என்பதைக் கண்டுபிடித்தனர், இது ஆக்ஸிஜன் 2p பேண்டின் மேற்புறத்துடன் தொடர்புடைய உலோக 3d பேண்டின் ஒப்பீட்டு நிலைகளின் அடிப்படையில் புரிந்து கொள்ள முடியும். இந்த கண்டுபிடிப்பு லித்தியம் அயன் பேட்டரி அடுக்கு ஆக்சைடு கேத்தோட்களின் நடைமுறையில் அணுகக்கூடிய கலவை இடத்திற்கும், பாதுகாப்புக் கண்ணோட்டத்தில் அவற்றின் ஸ்திரத்தன்மைக்கும் குறிப்பிடத்தக்க தாக்கங்களைக் கொண்டுள்ளது. 2001: கிறிஸ்டோபர் ஜான்சன், மைக்கேல் தாக்கரே, கலீல் அமீன் மற்றும் ஜேக்கூக் கிம் ஆகியோர் டொமைன் கட்டமைப்பின் அடிப்படையில் லித்தியம் நிக்கல் மாங்கனீசு கோபால்ட் ஆக்சைடு (என். எம். சி) லித்தியம் நிறைந்த கேத்தோட்களுக்கான காப்புரிமையை தாக்கல் செய்தனர். 2001: பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் லித்தியம் கோபால்ட் ஆக்சைடை விட பாதுகாப்பு மற்றும் ஆற்றல் அடர்த்தி மேம்பாடுகளை வழங்கும் நேர்மறை மின்முனை பொருட்களின் என்எம்சி வகுப்பிற்கான காப்புரிமையை ஜாங்குவா லு மற்றும் ஜெஃப் டான் தாக்கல் செய்தனர். 2002: இன்னும்-மிங் சியாங் மற்றும் எம்ஐடியில் உள்ள அவரது குழு அலுமினியம், நியோபியம் மற்றும் சிர்கோனியம் ஆகியவற்றைக் கொண்டு லிஃபெபோ 4 பொருளின் கடத்துத்திறனை அதிகரிப்பதன் மூலம் லித்தியம் பேட்டரிகளின் செயல்திறனில் கணிசமான முன்னேற்றத்தைக் காட்டியது. இந்த அதிகரிப்புக்கு காரணமான சரியான பொறிமுறை பரவலான விவாதத்திற்கு உட்பட்டது. 2004: இன்னும்-மிங் சியாங் மீண்டும் 100 நானோமீட்டருக்கும் குறைவான விட்டம் கொண்ட லித்தியம் இரும்பு பாஸ்பேட் துகள்களைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம் செயல்திறனை அதிகரித்தது. இது துகள் அடர்த்தியை கிட்டத்தட்ட நூறு மடங்கு குறைத்தது, நேர்மறை மின்முனையின் மேற்பரப்பு பரப்பளவை அதிகரித்தது மற்றும் திறன் மற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்தியது. வணிகமயமாக்கல் அதிக திறன் கொண்ட லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளுக்கான சந்தையில் விரைவான வளர்ச்சிக்கு வழிவகுத்தது, அதே போல் சியாங் மற்றும் ஜான் குடெனஃப் இடையே காப்புரிமை மீறல் போரும் ஏற்பட்டது. 2004: பிஆர் சீனாவிலிருந்து லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் பற்றிய காப்புரிமை அல்லாத வெளியீடுகளின் எண்ணிக்கை அமெரிக்காவை விட அதிகமாக இருந்தது. 2011 வரை ஜப்பான் மூன்றாவது முன்னணி நாடாக இருந்தது, அப்போது அதை தென் கொரியா முறியடித்தது. 2005: ஒய் சாங், பி. ஒய். ஜாவலிஜ் மற்றும் எம். ஸ்டான்லி விட்டிங்ஹாம் ஆகியோர் வாகன பயன்பாடுகளில் அதிக ஆற்றல் அடர்த்தி கொண்ட புதிய இரண்டு எலக்ட்ரான் வனேடியம் பாஸ்பேட் கேத்தோடு பொருளை விளம்பரப்படுத்தினர்ஃ 2008-இன்று 2008: டெஸ்லா ரோட்ஸ்டரின் வெளியீடு-முதல் நெடுஞ்சாலை சட்டபூர்வமான, தொடர் உற்பத்தி, லித்தியம்-அயன் பேட்டரி செல்களைப் பயன்படுத்துவதற்கான அனைத்து மின்சார கார், மற்றும் ஒரு கட்டணத்திற்கு 244 மைல் (393 கி. மீ) க்கும் அதிகமாக பயணிக்கும் முதல் உற்பத்தி அனைத்து மின்சார கார்-லி-அயன் பேட்டரிகளின் வரலாற்றில் ஒரு புதிய சகாப்தத்தை ஏற்படுத்தியது, இது பிளாட்டுகளில் ஊடுருவல் புள்ளிகளாக குறிக்கப்படுகிறது "ஆண்டுதோறும் மின் வேதியியல் சக்தி ஆதாரங்களைப் பற்றிய வெளியீடுகளின் பதிவு எண்ணிக்கை" மற்றும் "லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளைப் பற்றிய காப்புரிமை அல்லாத வெளியீடுகளின் எண்ணிக்கை" 2011: ஆர்கோன் தேசிய ஆய்வகத்தில் உருவாக்கப்பட்ட லித்தியம் நிக்கல் மாங்கனீசு கோபால்ட் ஆக்சைடு (என். எம். சி) கேத்தோட்கள், ஓஹியோவில் உள்ள பிஏஎஸ்எஃப் மூலம் வணிக ரீதியாக தயாரிக்கப்படுகின்றன. 2011: ஜப்பானில் அனைத்து சிறிய இரண்டாம் நிலை (அதாவது, ரீசார்ஜ் செய்யக்கூடிய) பேட்டரி விற்பனையிலும் லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் 66 சதவீதம் பங்கு வகித்தன. 2012: லித்தியம் அயன் பேட்டரியை உருவாக்கியதற்காக ஜான் குடெனோ, ராச்சிட் யாசாமி மற்றும் அகிரா யோஷினோ ஆகியோர் சுற்றுச்சூழல் மற்றும் பாதுகாப்பு தொழில்நுட்பங்களுக்கான 2012 ஐ. இ. இ. இ பதக்கத்தை பெற்றனர். 2014: ஜான் குடெனஃப், யோஷியோ நிஷி, ராச்சிட் யாசாமி மற்றும் அகிரா யோஷினோ ஆகியோருக்கு இந்தத் துறையில் அவர்களின் முன்னோடி முயற்சிகளுக்காக தேசிய பொறியியல் அகாடமியின் சார்லஸ் ஸ்டார்க் டிராபர் பரிசு வழங்கப்பட்டது. 2014: ஆம்பிரியஸ் கார்ப்பரேஷனின் வணிக மின்கலன்கள் 650 Wh/L ஐ எட்டின (20 சதவீதம் அதிகரிப்பு), சிலிக்கான் அனோடைப் பயன்படுத்தி வாடிக்கையாளர்களுக்கு வழங்கப்பட்டன. 2016: லித்தியம்-அயன் பேட்டரிக்கான லைகோஓ2 கேத்தோடு பொருளை மிஷுஷிமா கண்டுபிடித்ததற்காகவும், லித்தியம்-அயன் பேட்டரியை யோஷினோ உருவாக்கியதற்காகவும் கொயிச்சி மிஷுஷிமா மற்றும் அகிரா யோஷினோ ஆகியோர் தேசிய பொருள் அறிவியல் நிறுவனத்திடமிருந்து நிம்ஸ் விருதைப் பெற்றனர். 2016: இசட். கி மற்றும் கேரி கோனிக் ஒரு வார்ப்புரு அடிப்படையிலான அணுகுமுறையைப் பயன்படுத்தி துணை மைக்ரோமீட்டர் அளவை உருவாக்க ஒரு அளவிடக்கூடிய முறையைப் புகாரளித்தனர். 2019: லித்தியம் அயன் மின்கலன்களின் வளர்ச்சிக்காக ஜான் குடெனஃப், ஸ்டான்லி விட்டிங்ஹாம் மற்றும் அகிரா யோஷினோ ஆகியோருக்கு வேதியியலுக்கான நோபல் பரிசு வழங்கப்பட்டது. 2022: பூஜ்ஜிய-கோபால்ட் லித்தியம் பேட்டரிகளை உற்பத்தி செய்ய பிரிட்ஜ்போர்ட், டபிள்யூ. வி. யில் உள்ள ஒரு கண்ணாடி ஆலையை மாற்றுவதற்கான திட்டங்களை பேட்டரி தொடக்க நிறுவனமான ஸ்பார்க்ஸ் அறிவித்தது. 2012 ஆம் ஆண்டில் சந்தை தொழில் சுமார் 660 மில்லியன் உருளை லித்தியம்-அயன் செல்களை உற்பத்தி செய்தது; 18650 அளவு உருளை செல்களுக்கு மிகவும் பிரபலமானது. 2014 ஆம் ஆண்டில் 40,000 மாடல் எஸ் மின்சார கார்களை அனுப்பும் இலக்கை டெஸ்லா அடைந்திருந்தால், இந்த செல்களில் 7,104 ஐப் பயன்படுத்தும் 85-கிலோவாட் பேட்டரி, அமெரிக்காவில் இருந்ததைப் போலவே வெளிநாடுகளிலும் பிரபலமாக நிரூபிக்கப்பட்டிருந்தால், 2014 ஆம் ஆண்டு ஆய்வில் மாடல் எஸ் மட்டுமே 2014 ஆம் ஆண்டில் மதிப்பிடப்பட்ட உலகளாவிய உருளை பேட்டரி உற்பத்தியில் கிட்டத்தட்ட 40 சதவீதத்தைப் பயன்படுத்தும் என்று கணிக்கப்பட்டது., உற்பத்தி படிப்படியாக அதிக திறன் கொண்ட 3,000 + எம்ஏஎச் செல்களுக்கு மாறிக் கொண்டிருந்தது. 2013 ஆம் ஆண்டில் வருடாந்திர தட்டையான பாலிமர் செல் தேவை 700 மில்லியனைத் தாண்டும் என்று எதிர்பார்க்கப்பட்டது. லித்தியம்-அயன் மின்கலன்களின் விலை காலப்போக்கில் குறைந்துள்ளது. ஒட்டுமொத்தமாக, 1991 மற்றும் 2018 க்கு இடையில், அனைத்து வகையான லித்தியம்-அயன் செல்களுக்கான விலைகளும் (ஒரு கிலோவாட் மணி நேரத்திற்கு டாலர்களில்) சுமார் 97 சதவீதம் சரிந்தன. அதே காலகட்டத்தில், ஆற்றல் அடர்த்தி மூன்று மடங்கிற்கும் அதிகமாக இருந்தது. ஆற்றல் அடர்த்தியை அதிகரிப்பதற்கான முயற்சிகள் செலவுக் குறைப்புக்கு கணிசமாக பங்களித்தன. 2015 ஆம் ஆண்டில், செலவு மதிப்பீடுகள் $300-500 kWh வரை இருந்தன. 2016 ஆம் ஆண்டில் ஜிஎம் செவி போல்ட் ஈ. வி. யில் உள்ள பேட்டரிகளுக்கு பணம் செலுத்துவதாக அறிவித்தது. 2017 ஆம் ஆண்டில், சராசரி குடியிருப்பு எரிசக்தி சேமிப்பு அமைப்புகள் நிறுவல் செலவு 2015 ஆம் ஆண்டில் $1600/kWh இலிருந்து 2040 ஆம் ஆண்டில் $250/kWh ஆகக் குறையும் என்றும் 2030 ஆம் ஆண்டில் 70 சதவீதம் குறைப்புடன் விலையைக் காணும் என்றும் எதிர்பார்க்கப்பட்டது. 2019 ஆம் ஆண்டில், சில மின்சார வாகன பேட்டரி பேக் செலவுகள் $150-200 என மதிப்பிடப்பட்டன, மேலும் வோக்ஸ்வாகன் அதன் அடுத்த தலைமுறை மின்சார வாகனங்களுக்கு பணம் செலுத்துவதாகக் குறிப்பிட்டது. மின்கலன்கள் மின் தொகுப்பு ஆற்றல் சேமிப்பு மற்றும் துணைச் சேவைகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. ஒளிமின்னழுத்தம் மற்றும் காற்றில்லா செரிமான உயிரி எரிவாயு மின் நிலையத்துடன் இணைந்த லி-அயன் சேமிப்புக்கு, லி-அயன் அடிக்கடி சுழற்சி செய்யப்பட்டால் அதிக லாபத்தை உருவாக்கும் (எனவே அதிக வாழ்நாள் மின்சார உற்பத்தி) இருப்பினும் சீரழிவு காரணமாக ஆயுட்காலம் குறைகிறது. பல வகையான லித்தியம் நிக்கல் கோபால்ட் மாங்கனீசு ஆக்சைடு (என். சி. எம்) மற்றும் லித்தியம் நிக்கல் கோபால்ட் அலுமினிய ஆக்சைடு (என். சி. ஏ) கேத்தோடு பொடிகள் ஒரு அடுக்கு கட்டமைப்புடன் வணிக ரீதியாக கிடைக்கின்றன. அவற்றின் வேதியியல் கலவைகள் கூறு உலோகங்களின் மோலார் விகிதத்தால் குறிப்பிடப்படுகின்றன. என். சி. எம் 111 (அல்லது என். சி. எம் 333) நிக்கல், கோபால்ட் மற்றும் மாங்கனீசின் சமமுனை பகுதிகளைக் கொண்டுள்ளது. குறிப்பிடத்தக்க வகையில், என். சி. எம் கேத்தோட்களில், மாங்கனீசு மின்னாற்றல் இல்லை மற்றும் மின்கலனின் சார்ஜ்-டிஸ்சார்ஜ் சுழற்சியின் போது + 4 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையில் உள்ளது. கோபால்ட் + 3 மற்றும் + 4 ஆக்சிஜனேற்ற நிலைகளுக்கும், நிக்கல்-+ 2 மற்றும் + 4 க்கும் இடையில் சுழற்சி செய்யப்படுகிறது. கோபால்ட்டின் அதிக விலை மற்றும் ஒரு நிக்கல் அணுவுக்கு சுழலக்கூடிய எலக்ட்ரான்களின் அதிக எண்ணிக்கை காரணமாக, அதிக நிக்கல் ("நிக்கல் நிறைந்த" என்றும் அழைக்கப்படுகிறது) பொருட்கள் (Ni அணு சதவீதம்> 50 சதவீதம்) பேட்டரி ஆராய்ச்சியாளர்கள் மற்றும் பேட்டரி உற்பத்தியாளர்கள் ஆகிய இருவரிடமிருந்தும் கணிசமான கவனத்தை ஈர்க்கிறது. இருப்பினும், உயர்-நி கேத்தோட்கள் O2 பரிணாமம் மற்றும் அதிக கட்டணம் வசூலிக்கும் போது Li +/Ni4 + கேஷன் கலவைக்கு ஆளாகின்றன. , என்எம்சி 532 மற்றும் என்எம்சி 622 ஆகியவை மின்சார வாகனங்களுக்கான குறைந்த கோபால்ட் வகைகளாக இருந்தன, என்எம்சி 811 மற்றும் குறைந்த கோபால்ட் விகிதங்கள் கூட அதிகரித்து வரும் பயன்பாட்டைக் கண்டன, கோபால்ட் சார்பு குறைக்கப்பட்டது. இருப்பினும், மின்சார வாகனங்களுக்கான கோபால்ட் 2018 ஆம் ஆண்டின் முதல் பாதியில் இருந்து 81 சதவீதம் அதிகரித்து 2019 ஆம் ஆண்டின் முதல் பாதியில் 7,200 டன்களாக இருந்தது. 2010 ஆம் ஆண்டில், உலகளாவிய லித்தியம்-அயன் பேட்டரி உற்பத்தி திறன் 20 ஜிகாவாட்-மணிநேரமாக இருந்தது. 2016ஆம் ஆண்டில், இது 28 GWh ஆக இருந்தது, சீனாவில் 16.4 GWh ஆக இருந்தது. 2021 ஆம் ஆண்டில் உற்பத்தி 200 முதல் 600 GWh வரை இருக்கும் என்று பல்வேறு ஆதாரங்களால் மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது, மேலும் 2023 ஆம் ஆண்டிற்கான கணிப்புகள் 400 முதல் 1,100 GWh வரை இருக்கும். எல்ஜி கெம், ஜிஎஸ் யுவாசா, ஹிட்டாச்சி மேக்ஸெல், என்இசி, பானாசோனிக்/சான்யோ, சாம்சங், சோனி மற்றும் தோஷிபா உள்ளிட்ட ஒன்பது கார்ப்பரேட் குடும்பங்களிடையே நம்பிக்கையற்ற-வன்முறை விலை நிர்ணயம் கார்டெல் 2000 மற்றும் 2011 க்கு இடையில் பேட்டரி விலைகளை மோசடி செய்வதாகவும் உற்பத்தியைக் கட்டுப்படுத்துவதாகவும் கண்டறியப்பட்டது. குறிப்புகள் லித்தியம்-அயன் பேட்டரி லித்தியம்-அயன் பேட்டரி