1975 yilda polietilen oksidi-ishqoriy metall ionlari majmuasi, 1980-yillarda birinchi qayta zaryadlanuvchi lityum batareyalar paydo bo'ldi. Birlamchi hujayralardagi lityum metallning o'ziga xos beqarorligi tufayli, metall bo'lmagan batareyada ishlaydigan lityum ionlariga qaratilgan tadqiqotlar. Zaryadlanuvchi lityum batareyalarni ishlab chiqishga urinishlar uzoq vaqt davomida xavfsizlik va moddiy muammolar tufayli muvaffaqiyatsizlikka uchradi. Hal qiluvchi kashfiyot shundan iborat ediki, litiy qatlamli uglerod yoki grafit panjarasida interkalatsiya birikmalarini hosil qiladi, bunda oltita uglerod atomiga bitta litiy ioni so'riladi (C6). Bu bilan energiyani teskari saqlash va chiqarish uchun manfiy elektrod (anod) topildi.
xðLiþ þe—Þþ C6-Lix
C6
Grafitda x ¼ 1; boshqa uglerodlar 1 dan katta yoki kichik bo'lishi mumkin bo'lgan x qiymatlarini beradi.
Jon B. Gudenof(AQSh) 1979 yilda Oksford universitetida ishlagan holda litiy-kobalt va litiy-marganets shpinellari asosida katod materiallarini yaratish orqali litiy-ionli qayta zaryadlanuvchi batareyani takomillashtirdi.
LiMn2O4-Li1—x Mn2O4 þ xLiþ þ xe—
Musbat material sifatida mis vanadiy oksidi Cu2V2O7 "ikkinchi litiy batareyasi" deb nomlangan birinchi patentlardan birida qayd etilgan (JP 56123670, 1981 yil).
Sony Corp. (Yaponiya) 1990 yilda lityum ikkilamchi xujayralarini tijoratlashtirishga muvaffaq bo'ldi. Boshqa ishlab chiqaruvchilar ushbu tez o'sib borayotgan va eng istiqbolli akkumulyator kimyosiga ergashdilar. 1980-yillarda olib borilgan ko'plab tadqiqotlardan so'ng, velosiped haydash lityum elektrodda o'zgarishlarga olib kelishi va uning termal barqarorligini shunchalik keskin pasaytiradiki, litiyning erish nuqtasiga erishiladi - natijada "olov bilan shamollatish" deb nomlangan zo'ravonlik reaktsiyasi paydo bo'ladi. 1991 yilda uyali telefonning akkumulyatori yonuvchi gazlarni chiqarib, odamning yuzini kuydirdi. Sony-ning original litiy-ion batareyasi manfiy elektrod sifatida koksdan foydalangan. 1997 yildan beri koks versiyasiga qaraganda yuqori oqimni ta'minlaydigan, tekisroq tushirish kuchlanish egri chizig'ini ta'minlaydigan, uzoqroq ishlash muddatini ta'minlaydigan va ish paytida sovuqroq bo'lgan grafit ishlatilgan.
Suvsiz elektrolit va yupqa mikrog'ovakli polimer ajratgich tufayli qayta zaryadlanuvchi litiy-ion hujayra 3,6 V kuchlanishda ishlaydi, yuqori energiya zichligini (120 Vt/soat kg-1; 270 Vt/s L-1) ta'minlaydi va engildir. 1990-yillarning oxirida lityum-ion hujayralar uyali telefonlar va portativ kompyuterlardagi Ni-MH hujayralarini tezda almashtirdi. Kam texnik xizmat ko'rsatish, kam o'z-o'zidan zaryadsizlanish, xotira bilan bog'liq muammolar yo'qligi va umrini uzaytirish uchun rejalashtirilgan velosiped haydashning yo'qligi kabi xususiyatlar lityum-ion hujayralarni elektr transport vositalariga moslashtirdi.
ilovalar. Ammo dastlabki eyforiya kamchiliklarga duch keldi, chunki litiy-ion batareyasi mo'rt va xavfsiz ishlash uchun himoya sxemasini talab qiladi.
1991 yilda Sumio Iijima (Yaponiya) fullerenlarning yoy bug'lanish sintezi munosabati bilan olingan katod konlarida uglerod nanonaychalarini topdi. Nanotubalar litiy-ionli batareyalarda yuqori darajada qaytariladigan quvvatni ta'minlashi ko'rsatildi. Taxminan 2002 yilda ilg'or lityum va boshqa batareyalarda foydalanish uchun nanomateriallarga turli patentlar topshirildi.
Lityum-ion polimer - qattiq holatda batareya!
Themelamin qatronlari kabi organik materiallarning yarim o'tkazuvchanlik xususiyatlari 1974 yilda Jon E. MakGinness, Piter Korri va Piter tomonidan bistable kalit sifatida foydalanish uchun patentlangan.
X. Proktor(AQSH). 1977 yilda Alan J. Xiger (AQSh), Alan G. MakDiarmid (Yangi Zelandiya) va Xideki Shirakava (Yaponiya) oʻtkazuvchi polimerlar haqidagi kashfiyotlarini eʼlon qilishdi. 2000 yilgi Nobel mukofotiga sazovor bo'lgan qattiq holatdagi batareyalar va polimer elektrodlari bo'lgan superkondensatorlarning asosiy asoslari shu bilan yaratilgan.
1994 yilda plastik lityum-ion texnologiyasi bo'yicha Bellcore patenti berildi. Qattiq polimer elektrolitli lityum polimer xujayralaridan foydalangan holda qattiq holatdagi batareya kun yorug'ligini ko'rdi! O'sha paytda AQShda Mercedes-Benz va MIT tomonidan tashkil etilgan sanoat konsortsiumi avtomobillarda 36 V/42 V quvvat tarmog'ini aniqladi va bortdagi elektr energiyasiga bo'lgan talabni ko'rib chiqdi.
1995 yilda sumkali hujayra taqdim etildi. Elektrodlar moslashuvchan, issiqlik bilan yopishtiriladigan plyonkalarga o'ralgan - metall quti uchun zarur bo'lgan murakkab o'tkazuvchanlik va izolyatsiyasiz. Elektr kontaktlari, o'tkazuvchan folga yorliqlari elektrodga payvandlanadi. Teodor O. Poehler va Piter C. Searson (AQSh) 1996 yilda polipirol-uglerod tolali kompozit elektrodlar va polimer separatorlari yordamida moslashuvchan butunlay plastik batareyani namoyish etdilar.
1999 yilda litiy-ionli polimer batareyalarni tijoratlashtirish amalga oshirildi. AQSh Oak Ridge milliy laboratoriyasining patentlari (1989–2002) plyonkali qatlamlardan keramika va boshqa substratlarga qurilgan qattiq holatdagi litiy polimerli yupqa plyonkali akkumulyatorlarni ishlab chiqarishga hamroh bo'ldi.
Yupqa profil geometriyasi va yonuvchi erituvchilarning yo'qligi tufayli ishlab chiqarish va qadoqlash soddalashtirildi. 1970-yillarga borib taqaladigan litiy-polimer dizayni quruq qattiq polimer elektrolitidan foydalanilgan bo'lib, u elektrolit bilan namlangan an'anaviy gözenekli separatorni almashtirgan. Afsuski, quruq litiy-polimer xujayralari zaif o'tkazuvchanlik va 60 1C ga tez qizib ketishdan aziyat chekadi va shuning uchun zamonaviy aloqa va mobil hisoblash uchun zarur bo'lgan oqim portlashlarini etkazib bera olmadi. Keyinchalik, lityum-ionli polimer batareyalar qattiq polimerga qo'shimcha ravishda jellangan elektrolitlardan foydalangan - shuning uchun gibrid lityum polimer. Prizmatik litiy-ion polimer hujayra edi
