Размышления о химии катодов литий-ионных батарей

За почти три десятилетия литий-ионные батареи содействовали революции портативной электроники. В настоящее время они обеспечивают электрификацию транспортных средств и начинают внедряться в коммунальной энергетике. Появление и доминирование литий-ионных батарей объясняются их более высокой плотностью энергии по сравнению с другими перезаряжаемыми системами, что стало возможным благодаря разработке и созданию электродных материалов с высокой плотностью энергии. Фундаментальные научные исследования, касающиеся твердофазной химии и физики, находились в центре этих усилий, особенно в 1970–1980-е годы. В свете присуждения Нобелевской премии по химии 2019 года за разработку литий-ионных батарей полезно оглянуться назад на эволюцию химии катодов, благодаря которой стала возможна современная литий-ионная технология. Этот обзор предоставляет размышление о том, как фундаментальные исследования способствовали открытию, оптимизации и рациональному проектированию трёх основных категорий оксидных катодов для литий-ионных батарей, а также личную перспективу на будущее этой важной области.