باتری‌های لیتیومی و سایر سیستم‌های ذخیره‌سازی الکتروشیمیایی ۲۰۱۳
Lithium Batteries and other Electrochemical Storage Systems 2013

باتری‌های لیتیومی در مقایسه با باتری‌های سربی یا نیکلی که بیش از ۱۰۰ سال از عمرشان می‌گذرد، نسبتاً جدید هستند. با این وجود، در عرض ۲۰ سال، سهم قابل توجهی از بازار را به دست آورده‌اند – به ویژه برای تامین انرژی دستگاه‌های تلفن همراه. هنوز راه درازی در پیش داریم تا تمام پتانسیل‌هایی را که ارائه می‌دهند، به طور کامل به کار بگیریم. بدون شک، پروژه‌های متعددی در سال‌های آینده عملکرد آنها را بهبود خواهند بخشید. برای سیستم‌های ذخیره‌سازی در مقیاس بزرگ، انواع دیگری از باتری‌ها نیز شایسته توجه هستند: باتری‌های حرارتی و سیستم‌های جریان ردوکس، به عنوان مثال.

این کتاب با نشان دادن تنوع کاربردهای باتری‌های ثانویه و ویژگی‌های اصلی مورد نیاز آنها از نظر ذخیره‌سازی آغاز می‌شود. پس از یک فصل که به ارائه تعاریف و روش‌های اندازه‌گیری مورد استفاده در دنیای ذخیره‌سازی الکتروشیمیایی می‌پردازد، و فصل دیگری که مثال‌هایی از کاربردهای باتری‌ها ارائه می‌دهد، بقیه کتاب به توصیف باتری‌هایی اختصاص دارد که اخیراً (در اواخر قرن بیستم) توسعه یافته‌اند و اکنون تجاری‌سازی می‌شوند، و همچنین باتری‌هایی که آینده روشنی دارند. نویسندگان همچنین به تکامل سریع فناوری‌ها، به ویژه در مورد باتری‌های لیتیومی، که مسیرهای تحقیقاتی بسیار متنوعی برای آنها وجود دارد، اشاره می‌کنند.

فهرست مطالب

بخش 1. الزامات ذخیره‌سازی – ویژگی‌های باتری‌های ثانویه – مثال‌هایی از استفاده
۱. تجزیه و تحلیل الزامات ذخیره‌سازی.
۲. تعاریف و روش‌های اندازه‌گیری.
۳. مثال‌های عملی با استفاده از ذخیره‌سازی الکتروشیمیایی.
بخش 2. باتری‌های لیتیومی
۴. مقدمه‌ای بر باتری‌های لیتیومی.
۵. عناصر اساسی در باتری‌های لیتیوم-یون: الکترودها، الکترولیت‌ها و جمع‌آورنده‌ها.
۶. باتری‌های لیتیوم-یون معمول.
۷. تحولات کنونی و آتی در مورد باتری‌های لیتیوم-یون.
۸. باتری‌های پلیمر فلز-لیتیوم.
۹. باتری‌های لیتیوم-گوگرد.
۱۰. باتری‌های لیتیوم-هوا.
۱۱. منابع لیتیوم.
بخش 3. انواع دیگر باتری‌ها
۱۲. انواع دیگر باتری‌ها.

درباره نویسندگان

کریستین گِلِز استاد دانشگاه مونپلیه، فرانسه است. او همچنین محقق در گروه مواد و انرژی (GEM) موسسه الکترونیک (IES)، فرانسه است.
سیلوی ژِنیه مدیر پروژه در کمیسیون انرژی‌های جایگزین و انرژی اتمی فرانسه (Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives) در گرنوبل، فرانسه است.

Lithium batteries were introduced relatively recently in comparison to lead- or nickel-based batteries, which have been around for over 100 years. Nevertheless, in the space of 20 years, they have acquired a considerable market share – particularly for the supply of mobile devices. We are still a long way from exhausting the possibilities that they offer. Numerous projects will undoubtedly further improve their performances in the years to come. For large-scale storage systems, other types of batteries are also worthy of consideration: hot batteries and redox flow systems, for example.
This book begins by showing the diversity of applications for secondary batteries and the main characteristics required of them in terms of storage. After a chapter presenting the definitions and measuring methods used in the world of electrochemical storage, and another that gives examples of the applications of batteries, the remainder of this book is given over to describing the batteries developed recently (end of the 20th Century) which are now being commercialized, as well as those with a bright future. The authors also touch upon the increasingly rapid evolution of the technologies, particularly regarding lithium batteries, for which the avenues of research are extremely varied.

Contents

Part 1. Storage Requirements Characteristics of Secondary Batteries Examples of Use
1. Breakdown of Storage Requirements.
2. Definitions and Measuring Methods.
3. Practical Examples Using Electrochemical Storage.
Part 2. Lithium Batteries
4. Introduction to Lithium Batteries.
5. The Basic Elements in Lithium-ion Batteries: Electrodes, Electrolytes and Collectors.
6. Usual Lithium-ion Batteries.
7. Present and Future Developments Regarding Lithium-ion Batteries.
8. Lithium-Metal Polymer Batteries.
9. Lithium-Sulfur Batteries.
10. Lithium-Air Batteries.
11. Lithium Resources.
Part 3. Other Types of Batteries
12. Other Types of Batteries.

About the Authors

Christian Glaize is Professor at the University of Montpellier, France. He is also Researcher in the Materials and Energy Group (GEM) of the Institute for Electronics (IES), France.
Sylvie Geniès is a project manager at the French Alternative Energies and Atomic Energy Commission (Commissariat à l’Energie Atomique et aux Energies Alternatives) in Grenoble, France.