リチウムイオン、またはリチウムイオン電池は、多くの用途で使用されている充電式電池の一種ですが、最も一般的にはエレクトロニクス業界で使用されています。 李イオン電池は携帯用電気を提供し、携帯電話、ラップトップおよびタブレットのような電子小道具に動力を与えます。 また李イオン電池が医療機器、電気自動車および動力工具にエネルギーを供給するのに使用されています。

リチウムは、他の鉱物と比較してエネルギーの充電と放電においてより安定しており、より安全であるため、リチウムイオン電池パックの主な供給源である。

電子産業を除いて、リチウムは鉱業、製造、エネルギー貯蔵および他の多くの主食鉱物です。 その多くの産業用途のために、リチウムイオン電池の重要性は誇張することはできません：それは、かなり可能であり、21世紀が不可能であったであろう、現代の世界で最も重要な発展の一つです。

リチウムイオン: 簡単な歴史

リチウムイオン電池は、1970年代に英国の化学者M.Stanley Whittinghamがリチウム電池を使用してエネルギー貯蔵装置を作成することを提案したときに始まりました。 最初のリチウム電池はリチウムと硫化チタン(IV)を使用していたが、硫化水素化合物に曝されたときの有毒な副産物はもちろんのこと、チタン(IV)スフライドの高価な生産コスト（70年代には硫化チタン金属が約1,000ドルの費用がかかっていた）のために実用的ではなかった。

70年代と80年代のほとんどを通して、様々な科学者やエンジニアがリチウム電池を開拓し、完成させました。 1979年、科学者ジョン-グッドノー、ネッド-A-ゴッドホールet.alそして、水島光一は、別々の試みで、二酸化コバルトリチウム、またはLicoo2を作成し、完成させました。 この電池は、1985年に吉野彰がリチウムイオンと二酸化コバルトの両方を電池の電極として使用した試作電池を組み立てたときに、リチウムイオン電池の開発の基礎となった新しい二次電池の道を開いた。

1991年までに、日本の企業旭化成とソニーは、リチウムイオン電池の量産を開始し、多くの電子製品に適用し、90年代から今日まで、より多くの科学者や技術者がこの技術を完成させました。 2019年、スタンリー・ウィッティンガム、吉野彰、ジョン・グッドノーらの科学者は、特にリチウムイオン電池の開発に貢献したことにより、ノーベル化学賞を共同受賞しました。

リチウムイオン電池組成

リチウムイオン電池は、異なる種類で来ますが、それらは一般的に次のコンポーネ

これらの主要な構成要素は、適切に機能するためには、Liイオン電池に存在する必要があります。

ポータブルパワーパック

上記のように、充電式リチウムイオン電池は、電子機器のガジェットに電力を供給する携帯用電気を提供します。 リチウムイオン電池は軽量であり、持ち運びに便利な他の電池タイプよりも小さくすることができます。

無停電電源装置（UPS）

リチウムイオン電池は、電力損失や変動の場合に緊急バックアップ電源を提供します。 コンピュータのようなオフィス機器だけでなく、ITサーバーは、データの損失を防ぐために、電力の中断の場合に実行し続ける必要があります。 救命医療機器への一貫した電源供給を保証するために、医療またはヘルスケア業界でもバックアップ電源が必要です。

電気自動車

自動車産業は、電気、ハイブリッドまたはプラグインハイブリッド電気自動車のための電源を提供するために、リチウムイオンバッテリーパックの需要を提起します。 李イオン電池が多量のエネルギーを貯え、何回も再充電することができるのでよりよい充満容量およびより長い寿命を提供します。

船舶用車両

リチウムイオン電池は、スピードボートやヨットのような仕事やタグボートやレジャーボートに電力を供給する際に、ガソリンや鉛酸 ドックにある間、李イオン電池は静かで、有効な動力源を提供し、またボートかヨットの中の電気器具に電気を提供するのに使用することができます。

パーソナルモビリティ

リチウムイオン電池は、車椅子、自転車、スクーター、および障害や移動制限を持 カドミウムおよび鉛電池とは違って、リチウムイオン電池は人の健康にそれ以上の害を引き起こすかもしれない化学薬品を含んでいません。

太陽エネルギーの貯蔵

李イオン電池はまた太陽電池パネルで太陽エネルギーを貯えるためにすぐに満たすことができるので使用されます。 それらはより軽く、より密集して、鉛酸蓄電池と比較されるエネルギーの多量を保持してもいいです。

上記のアプリケーションは、リチウムイオン電池の多くの用途のほんの一部です。 リチウムイオン電池は小型で携帯性があり、急速充電と大きなストレージ容量を備えているため、リチウムイオン電池の需要は今後も増加する可能性があります。

リチウムイオン電池の安全性と環境危険性

その広範な使用とエネルギー効率の高いストレージにもかかわらず、リチウムイオンバッテリーは完璧ではありません。 リチウムイオン電池は可燃性の電解質を含んでいるため、構造的損傷を受けた場合に爆発するまで加圧される傾向があります。 リチウムイオンバッテリーは、あまりにも早く充電すると、短絡や爆発の危険性もあります。

このため、ほとんどの商用製品で広く使用されているため、リチウムイオン電池の安全基準と安全性試験は、他のタイプの電池よりもはるかに厳 李イオン電池で現在の可燃性の電解物は不適当な生産が頻繁に悲惨な結果をもたらすことができることを意味します。

リチウムイオン電池は、電圧制限を超えて充電すると損傷を受けやすくなります。 通常、リチウムイオン電池の電圧範囲は2.5〜3.65ボルト（または、セルの組成に応じて最大4.35V）です。 不適切な充電のためにこの電圧を超えると、バッテリのセルの早期老化につながる可能性があり、これはせいぜいバッテリがエネルギーを効率的に保

長すぎると、リチウムイオンバッテリーも途中で劣化する可能性があるため、最終的に使用すると通常の電圧範囲に達することができません。

これは、ユーザーが充電のためのパッケージの指示に従っているにもかかわらず、過充電される可能性があるため、リスクを提起します。

リチウムイオン電池は、鉄、ニッケル、銅、コバルトなどの”毒性の低い”金属を使用していますが（そのように分類されています）、その生産

リチウムイオン電池の金属部品はリサイクル可能であり、焼却と埋立地の両方で安全ですが、他の製品での再利用と再生のために再利用することは時間がかかり、高価なプロセスであり、メーカーはリサイクルを断念し、代わりに新しい部品を採掘することにつながります。

リチウムイオン電池の生産に広大な改善が開拓されるまで、彼らは常に環境に脅威を与えます：それはリチウムイオンの単一キロを作成するために67メガジュールのエネルギーを取ります。

リチウムイオンバッテリーの未来

今50歳以上が、リチウムイオンバッテリーはまだ常に改善されています：科学者は継続的に、より多くのエネルギーであるバッテリーを作成するために電解質、アノード、およびカソードを組み合わせるための新しい方法を実験することにより、現在のリチウムイオン技術の限界と境界を押し進めています。効率的で、よりコスト効率が高く、現在の形態よりもはるかに安全です。

シリコンや酸化バナジウムのような比較的安価な（まだ安全な）材料を使用することから、より多くの表面積を作成するために、細胞内の”ナノ構造”