锂离子电池（Lithium-ion battery）是一种可充电电池，它的工作原理主要依赖锂离子在正极和负极之间移动。在充电过程中，锂离子从正极移动到负极；在放电过程中...
![韶关比亚迪实业有限公司]()
锂离子电池（Lithium-ion battery）是一种可充电电池，它的工作原理主要依赖锂离子在正极和负极之间移动。在充电过程中，锂离子从正极移动到负极；在放电过程中，锂离子从负极移动到正极。在这个过程中，电池能够存储和释放能量。
锂离子电池在很多方面都优于其他类型的可充电电池，例如它们的能量密度高，自放电率低，没有记忆效应，并且能够经受大量的充电和放电循环。这些优点使得锂离子电池在许多应用中得到了广泛使用，包括手机、笔记本电脑、电动汽车、电动叉车和可充电家用电器。 然而，锂离子电池也有一些挑战和限制。例如，它们的制造成本相对较高，需要复杂的充电电路，以及在某些情况下可能存在安全风险，例如过度充电或损坏时可能会引发火灾。 在过去的几十年中，科学家和工程师一直在研究如何改进锂离子电池的性能和安全性，并开发出了许多新的锂离子电池技术，包括磷酸铁锂电池等。 1970年代初：Stanley Whittingham，当时在埃克森公司工作，首次开发出了锂离子电池。他在研究中使用了一个可以插入锂离子的钛酮（TiS2）正极和一个锂金属负极。这个设计的主要问题是，锂金属负极在重复充放电过程中可能会产生锂的“枝晶”生长，这可能会导致电池短路甚至爆炸。 1970年代末：John Goodenough在牛津大学进行的研究中发现了钴酸锂可以作为锂离子电池的正极材料。钴酸锂正极电池的工作电压可以达到4V，比Whittingham的设计高了两倍。然而，这些早期的锂离子电池仍然使用锂金属作为负极，因此安全问题仍然存在。 1980年，Rachid Yazami研发出了使用石墨作为负极的锂离子电池。这种设计在提供大量可供锂离子插入的空间的同时，避免了使用锂金属可能带来的安全问题。 1982年伊利诺伊理工大学（the Illinois Institute of Technology）的R.R.Agarwal和J.R.Selman发现锂离子具有嵌入石墨的特性，此过程是快速的，并且可逆。与此同时，采用金属锂制成的锂电池，其安全隐患备受关注，因此人们尝试利用锂离子嵌入石墨的特性制作充电电池。首个可用的锂离子石墨电极由贝尔实验室试制成功。
1983年M.Thackeray、约翰·B·古迪纳夫等人发现锰尖晶石是优良的正极材料。锰尖晶石具有低价、稳定和优良的导电、导锂性能。其分解温度高，且氧化性远低于钴酸锂，即使出现短路、过充电，也能够避免了燃烧、爆炸的危险。虽然纯锰尖晶石随充放电循环会变衰弱，但这是可以通过材料的化学改性克服的。截至2013年锰尖晶石用于商业电池。
1985年，日本旭化成的吉野彰运用钴酸锂开发电池阴极，彻底消除金属锂，完成世界最初可商业化的含锂碱性锂离子电池。
1989年，A.Manthiram和古迪纳夫发现采用聚电解质(例如，硫酸盐)的正极将产生更高的电压，原因是聚电解质的电磁感应效应。 这些早期的发展为后来锂离子电池的商业化奠定了基础。虽然早期的锂离子电池技术存在许多问题，但它们的开发过程中积累的知识和经验为后来的研究人员提供了宝贵的参考，帮助他们解决了这些问题，并最终实现了锂离子电池的商业化。 1991年日本索尼成功开发锂离子电池。它的实用化，使人们的移动电话、笔记型电脑等携带式电子设备重量和体积大大减小，使用时间大大延长。由于锂离子电池中不含有重金属镉，与镍镉电池相比，大大减少了对环境的污染。 1991年 –索尼公司和旭化成公司发布首个商用锂离子电池[18]。随后，锂离子电池革新了消费电子产品的面貌。 1996年 – Padhi和古迪纳夫发现具有橄榄石结构的磷酸盐，如磷酸铁锂电池（LiFePO4），比传统的正极材料在安全性和寿命方面有所进步，但低温性能和压实密度有待提高。 2002年 – 蒋业明教授和他的小组在麻省理工学院表明通过与铝，铌和锆的掺杂[20]提高材料的导电性，使锂电池的性能显著改善。导致增加的确切机制成为广泛辩论的议题。 2004年 – 蒋业明通过采用磷酸盐的直径小于100纳米的颗粒再次增加性能。这降低颗粒密度差不多一百倍，增加了正极的表面面积和改进的容量和性能。商业化导致了更高容量的锂离子电池市场的快速增长，以及蒋业明和古迪纳夫之间的专利侵权战。 2008年，特斯拉公司推出了其第一款电动汽车——Roadster，这款车使用的就是锂离子电池，标志着锂离子电池在汽车上的应用开始走向成熟。 2011年 – 在日本的所有便携式二次（即，可充电）电池的销售中，锂离子电池占66％。 2012年 –约翰·B·古迪纳夫，拉奇德·雅扎米和吉野彰获得了IEEE环境与安全技术奖章（美国IEEE）。 2013年 – 可再充电锂电池已经进展到磷酸钒锂电池，在正向和反向反应中以增加能量效率[来源请求]。 2014年 – Amprius公司商业电池达到650瓦时/升（比以前高20％），使用硅阳极，并分别交付给智能电话厂家[24]。美国国家工程学院公认约翰·B·古迪纳夫，西美绪，拉奇德·雅扎米和吉野彰为今天的锂离子电池所做的先驱性和领先性的基础工作[25]。 2015年 –特斯拉汽车公司推出的Tesla Powerwall和PowerPack电池，分别用于住宅和商业用途。预计由于Gigafactory 1工厂所提供的规模经济将显著降低可充电的锂离子电池价格。 2019年 –约翰·B·古迪纳夫、斯坦利·惠廷厄姆、吉野彰因发展锂离子电池获得诺贝尔化学奖。水岛公一获得东京大学总长特别表彰。
2009年，中国民营汽车制造商比亚迪开始研发以磷酸铁锂为动力的电动平衡重叉车。
2011年3月，中国叉车网（www.chinaforklift.com)报道，中国民营汽车制造商比亚迪正在介入叉车制造业，并首次推出以磷酸铁锂为动力的3吨电动平衡重叉车。最初使用于比亚迪内部的各事业部。
粤公网安备 44010602004351号