Chỉ 200 năm kể từ khi nhà vật lý người Ý Alessandro Volta phát minh ra pin thực sự đầu tiên vào năm 1800. Ông đã tạo ra pin đầu tiên bằng cách xếp xen kẽ các lớp kẽm và bạc, với mỗi cặp kim loại khác nhau được tách ra từ một miếng vải tiếp theo đã được bão hòa với nước muối. Pin là pin điện đầu tiên hoặc pin chính và được biết đến với tên gọi là cọc Vol của Vol Volta. Pin đã đi một chặng đường dài kể từ đó. Thập kỷ qua đã chứng kiến một số tiến bộ lớn và quan trọng trong công nghệ và khoa học pin. Pin thứ cấp mới đã được phát triển và thương mại hóa, đáng chú ý là pin lithium-ion.
Mặc dù hầu hết các pin tiêu dùng nhỏ vẫn thuộc loại chính, nhưng có một xu hướng ngày càng tăng để áp dụng pin sạc hiệu quả và tiết kiệm hơn. Khoa học và công nghệ của pin lithium đã thống trị lĩnh vực các nguồn năng lượng tiên tiến trong một thời gian khá lâu. Nhưng các tế bào lithium-ion hiện đại được sử dụng rộng rãi và có nhiều yêu cầu về hiệu suất được điều khiển bởi các yêu cầu của người dùng. Các tế bào lithium-ion thường được phân loại là năng lượng cao hoặc năng lượng cao, mặc dù các biến thể trung gian tồn tại. Chà, sự khác biệt chính giữa hai loại này là tế bào lithium là tế bào chính trong khi tế bào lithium-ion là tế bào thứ cấp.
Tế bào lithium là một tế bào chính được biết đến với mật độ năng lượng cao và trọng lượng thấp. Pin lithium thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử tiêu dùng. Pin dựa trên lithium là hệ thống lưu trữ quan trọng nhất hiện có trên thị trường. Lithium có hai tính chất độc đáo làm cho nó rất phù hợp làm điện cực âm cho pin. Đầu tiên, lithium là loại nhẹ nhất trong tất cả các kim loại trong bảng tuần hoàn, với khối lượng nguyên tử chỉ 6,94. Thứ hai, nó có khả năng giảm điện hóa lớn nhất và cung cấp mật độ năng lượng lớn nhất trên mỗi trọng lượng. Sự kết hợp của hai tính chất dẫn đến một pin có năng lượng riêng cao. Tuy nhiên, pin tiểu lithium không thể sạc lại an toàn và dễ dàng, điều này cuối cùng đã dẫn đến việc phát minh ra các tế bào thứ cấp lithium-ion.
Tế bào lithium-ion là nguồn năng lượng phổ biến nhất cho các thiết bị điện tử cầm tay hiện nay như điện thoại thông minh, máy tính xách tay, máy ảnh, ... Tế bào thứ cấp Li-ion là thiết bị lưu trữ năng lượng thuận lợi nhất vì mật độ năng lượng cao và năng lượng cao giúp chúng hoàn hảo các ứng dụng trong điện tử tiêu dùng cầm tay, thiết bị viễn thông và công nghiệp ô tô như xe điện hybrid (HEV). Các tế bào lithium-ion dựa vào việc chèn các ion Lithium có thể đảo ngược vào cấu trúc của vật liệu hoạt động catốt và cực dương. Pin lithium-ion xuất hiện lần đầu tiên vào những năm 1990. Mặc dù công việc với pin lithium bắt đầu vào năm 1912, nhưng mãi đến đầu những năm 1970, các pin lithium không thể sạc lại thương mại đầu tiên mới có sẵn. Pin lithium-ion thương mại (Li-ion) đầu tiên xuất hiện vào năm 1991. Kể từ đó, nhu cầu về pin Lithium-ion tăng theo cấp số nhân.
- Tế bào lithium là một tế bào chính được biết đến với mật độ năng lượng cao và trọng lượng thấp, và có lithium kim loại làm cực dương. Pin lithium cũng được gọi là pin lithium-kim loại. Tuy nhiên, pin tiểu lithium không thể sạc lại an toàn và dễ dàng, điều này cuối cùng đã dẫn đến việc phát minh ra các tế bào thứ cấp lithium-ion. Tế bào lithium-ion là các tế bào thứ cấp dựa vào việc chèn các ion Lithium có thể đảo ngược vào cấu trúc của vật liệu hoạt động catốt và cực dương. Đây là những thiết bị lưu trữ năng lượng thuận lợi nhất vì mật độ năng lượng cao và năng lượng cao.
Giá trị chi cho pin thứ cấp lithium-ion có thể sạc lại lớn hơn so với pin tiểu lithium, và cũng cần có bộ sạc. Tuy nhiên, các chi phí phụ được bù đắp sau một vài lần sạc và sau đó việc sử dụng pin sạc trở nên khả thi và hiệu quả hơn về lâu dài. Tuy nhiên, tần suất sử dụng là yếu tố chính quyết định nên sử dụng tế bào lithium sơ cấp hay tế bào lithium-ion thứ cấp.
- Một số người cảm thấy khó khăn khi phải nhớ sạc pin. Ngoài ra, pin thứ cấp lithium-ion có điểm kết thúc sạc đột ngột có nghĩa là bạn sẽ không bao giờ biết chính xác khi nào pin sẽ xả. Mặt khác, sự suy giảm điện áp của các tế bào lithium chính là dần dần và bạn sẽ có một ý tưởng nhỏ khi pin của bạn sắp được xả và có một cảnh báo đầy đủ rằng đã đến lúc phải thay thế. Vì vậy, về mặt tiện lợi, cả hai loại pin này đều có những ưu và nhược điểm hợp lý.
- Tế bào thứ cấp lithium-ion là thiết bị lưu trữ năng lượng thuận lợi nhất vì mật độ năng lượng cao và năng lượng cao giúp chúng hoàn hảo cho các ứng dụng trong điện tử tiêu dùng cầm tay, thiết bị viễn thông và công nghiệp ô tô như xe điện hybrid (HEV). Do mật độ cao và khả năng năng lượng của chúng, chúng cũng được sử dụng cho một số ứng dụng cao cấp như nhu cầu quân sự trên đất liền, trên không, trên và dưới nước.
Mặc dù hầu hết các pin tiêu dùng nhỏ vẫn thuộc loại chính, nhưng có một xu hướng ngày càng tăng để áp dụng pin sạc hiệu quả và tiết kiệm hơn. Pin dựa trên lithium là hệ thống lưu trữ quan trọng nhất hiện có trên thị trường. Nhưng các tế bào chính không an toàn và dễ dàng sạc lại. Đây là nơi các tế bào lithium-ion thứ cấp xuất hiện trong bức tranh. Tế bào thứ cấp lithium-ion là thiết bị lưu trữ năng lượng thuận lợi nhất vì mật độ năng lượng cao và năng lượng cao.