¿Existe alguna tecnología en las baterías de iones de litio que no estaba disponible a principios del siglo XX?

Answer 1

Hay dos preguntas planteadas aquí.
En la pregunta 1, estoy de acuerdo con las respuestas anteriores sobre su posibilidad. ¿Habría sido posible que alguien como Edison (un inventor bien financiado en ese momento que trabajara con baterías) pudiera haber intentado litio en lugar de plomo y haber obtenido un buen resultado? No. Si bien Edison podría haber intentado usar Litio elemental, eso está muy lejos de la respuesta final que usa Litio intercalado. Para llegar allí, necesitábamos postular la teoría de las superficies de Fermi (1930), descubrir cómo hacer una intercalación no natural (1940) y luego descubrir la intercalación de iones de litio (1970) antes de estar en condiciones de descubrir la solución de batería actual.
En la pregunta 2, especule sobre cómo una economía de batería sería diferente de una economía de motor de combustión interna. El impacto más obvio habría sido que los recursos de carbón se habrían vuelto más valiosos en relación con el petróleo. El Medio Oriente, América Latina y América del Sur tienen grandes reservas de petróleo, mientras que América del Norte, Rusia, China e India tienen grandes reservas de carbón.

Answer 2

El siguiente artículo puede ser útil. Tiene un historial de baterías de iones de litio (recargables). Batería de iones de litio

Cuando dices tecnología que puede tener una amplia gama de significados. Conocíamos todos los elementos, por supuesto, pero muchos de los compuestos utilizados hoy en baterías de iones de litio exitosas no se reconocieron como útiles hasta muy tarde.

Las primeras baterías comerciales de iones de litio se introdujeron en 1991 y en ese momento eran para artículos más pequeños que los automóviles. Durante cien años se han trabajado otras tecnologías de batería: la aparición de Li-ion fue el resultado de teorías y experimentos que antes se desconocían. La necesidad de buenas baterías se conoce desde hace mucho tiempo. La gasolina como fuente de energía móvil siempre ha sido superior (y todavía lo es) y ha sido reconocida como tal, de lo contrario estaríamos conduciendo autos eléctricos desde 1910.

Entonces, en mi opinión, solo hemos tenido baterías de iones de litio comercialmente viables durante apenas 20 años. Los motores de gasolina probablemente estaban en la misma etapa en la década de 1930. Las baterías se conocían entonces, pero se reconoció que la gasolina era superior. Pero si la curva de mejora puede durar 100 años, quién sabe dónde estaremos con baterías.

Al pensar más, tengo un comentario más, y es que el motor de la gasolina es solo eso, un motor y el almacenamiento de energía para él es un tanque de gasolina con gasolina. En el caso de la batería de iones de litio, ese es el elemento de almacenamiento y un motor eléctrico es el motor.

Por lo tanto, los motores de gasolina se han mejorado durante 100 años: más potencia por libra, combustión más pequeña, más ligera y más limpia.

En realidad, los motores eléctricos también se han mejorado durante 100 años. Avances similares.

Tanques de gasolina, de 100 años de antigüedad pero sin mucha mejora: la gasolina sigue siendo la misma, quizás tengamos un octanaje más alto que produzca un poco más de energía por unidad de gasolina. Aditivos, tal vez. Realmente no ha mejorado mucho más allá de eso. Está en el límite, no puede hacer que use menos carbono, por ejemplo, como podría hacer con el motor. Ya puede rellenarlo decenas de miles de veces, un millón de millas.

Comparativamente, una batería es solo almacenamiento de energía. Básicamente, puede realizar mejoras incrementales en energía por unidad de peso y volumen. Puede mejorar la confiabilidad: número de ciclos de recarga y posiblemente puede mejorar la reciclabilidad. Es deseable una mayor seguridad: tenemos problemas de enfriamiento y posibles incendios (Tesla, Boeing, Chevy Volt) Pero es difícil ver las mejoras que traerán 100 años a un dispositivo de almacenamiento de energía.

Answer 3

El litio necesita ser visto como un halcón, por lo que hubiera sido muy difícil implementar cualquier batería de litio sin un microcontrolador encendido, al menos en un transistor.