✖


Jump to content

Литий -металлическая батарея

CR2032 литийная кнопка батарея ячейки
Lithium 9 volt, AA, and AAA sizes. The top object is a battery of three lithium-manganese dioxide cells; the bottom two are lithium-iron disulfide cells and are compatible with 1.5-volt alkaline cells.

Лития металлические батареи представляют собой первичные батареи , которые имеют металлический литий в качестве анода . Название намеренно относится к металлу, чтобы отличить их от литий-ионных батарей , которые используют литированные оксиды металлов в качестве катодного материала. [ 1 ] Хотя большинство литиевых металлических батарей не являются переоборудоваемыми, перезаряжаемые литиевые металлические батареи также находятся в разрабатывании. С 2007 года правила опасных товаров различаются между литийными металлическими батареями (ООН 3090) и литий-ионными батареями (ООН 3480). [ 2 ]

Они стоят отдельно от других батарей в их высокой плотности заряда и высокой стоимости за единицу. В зависимости от используемых конструктивных и химических соединений литий -клетки могут обрабатывать напряжения от 1,5 В (сравнимо с цинк -углеродной или щелочной батареей ) до 3,7 В.

Одноразовые первичные литиевые батареи следует отличать от вторичного литий-ионного или литий-полимера , [ 3 ] которые являются перезаряжаемыми батареями и не содержат металлического лития. Литий особенно полезен, потому что его ионы могут быть расположены для перемещения между анодом и катодом , используя интеркалированное литиевое соединение в качестве катодного материала, но без использования литиевого металла в качестве материала анода. Чистый литий мгновенно реагирует с водой или даже влагой в воздухе; Литий в литий-ионных батареях является менее реактивным соединением.

Lithium batteries are widely used in portable consumer electronic devices. The term "lithium battery" refers to a family of different lithium-metal chemistries, comprising many types of cathodes and electrolytes but all with metallic lithium as the anode. The battery requires from 0.15 to 0.3 kg (5 to 10 oz) of lithium per kWh. As designed these primary systems use a charged cathode, that being an electro-active material with crystallographic vacancies that are filled gradually during discharge.

Diagram of lithium button cell battery with MnO2 (manganese dioxide) at cathode

The most common type of lithium cell used in consumer applications uses metallic lithium as the anode and manganese dioxide as the cathode, with a salt of lithium dissolved in an organic solvent as the electrolyte.[4]

History

[edit]
This section is an excerpt from History of the battery § Alkali metal-ion batteries.[edit]
Lithium-ion battery
Curve of price and capacity of lithium-ion batteries over time; the price of these batteries declined by 97% in three decades.

Lithium is the alkali metal with lowest density and with the greatest electrochemical potential and energy-to-weight ratio. The low atomic weight and small size of its ions also speeds its diffusion, likely making it an ideal battery material.[5] Experimentation with lithium batteries began in 1912 under American physical chemist Gilbert N. Lewis, but commercial lithium batteries did not come to market until the 1970s in the form of the lithium-ion battery.[6][7] Three volt lithium primary cells such as the CR123A type and three volt button cells are still widely used, especially in cameras and very small devices.

Three important developments regarding lithium batteries occurred in the 1980s. In 1980, an American chemist, John B. Goodenough, discovered the LiCoO2 (Lithium cobalt oxide) cathode (positive lead) and a Moroccan research scientist, Rachid Yazami, discovered the graphite anode (negative lead) with the solid electrolyte. In 1981, Japanese chemists Tokio Yamabe and Shizukuni Yata discovered a novel nano-carbonacious-PAS (polyacene)[8] and found that it was very effective for the anode in the conventional liquid electrolyte.[9][10] This led a research team managed by Akira Yoshino of Asahi Chemical, Japan, to build the first lithium-ion battery prototype in 1985, a rechargeable and more stable version of the lithium battery; Sony commercialized the lithium-ion battery in 1991.[11] In 2019, John Goodenough, Stanley Whittingham, and Akira Yoshino, were awarded the Nobel Prize in Chemistry, for their development of lithium-ion batteries.[12]

In 1997, the lithium polymer battery was released by Sony and Asahi Kasei. These batteries hold their electrolyte in a solid polymer composite instead of in a liquid solvent, and the electrodes and separators are laminated to each other. The latter difference allows the battery to be encased in a flexible wrapping instead of in a rigid metal casing, which means such batteries can be specifically shaped to fit a particular device. This advantage has favored lithium polymer batteries in the design of portable electronic devices such as mobile phones and personal digital assistants, and of radio-controlled aircraft, as such batteries allow for a more flexible and compact design. They generally have a lower energy density than normal lithium-ion batteries.

High costs and concerns about mineral extraction associated with lithium chemistry have renewed interest in sodium-ion battery development, with early electric vehicle product launches in 2023.[13]

Chemistries

[edit]
Chemistry Cathode Electrolyte Nominal
voltage 		Open-circuit
voltage 		Wh/kg Wh/L
Li–MnO2
(IEC code: C),
"CR" 		Heat-treated manganese dioxide Lithium perchlorate in an organic solvent (propylene carbonate and dimethoxyethane in many common cells[14][15][16]) 3 V 3.3 V 280 580
"Li–Mn". The most common consumer-grade lithium battery, about 80% of the lithium battery market. Uses inexpensive materials. Suitable for low-drain, long-life, low-cost applications. High energy density per both mass and volume. Operational temperature ranges from -30 °C to 60 °C. Can deliver high pulse currents.[17] With discharge, the internal impedance rises and the terminal voltage decreases. High self-discharge at high temperatures. 1,2-Dimethoxyethane is a REACH candidate substance of very high concern.
Li–(CF)x
(IEC code: B),
"BR" 		Carbon monofluoride Lithium tetrafluoroborate in propylene carbonate, dimethoxyethane, or gamma-butyrolactone 3 V 3.1 V 360–500 1,000
Cathode material formed by high-temperature intercalation of fluorine gas into graphite powder. Compared to manganese dioxide (CR), which has the same nominal voltage, it provides more reliability.[17] Used for low to moderate current applications in memory and clock backup batteries. Used in aerospace applications, qualified for space since 1976, military applications both terrestrial and marine, in missiles, and in artificial cardiac pacemakers.[18] Operates up to around 80 °C. Very low self-discharge (<0.5%/year at 60 °C, <1%/yr at 85 °C). Developed in the 1970s by Matsushita.[19]
Li–FeS2
(IEC code: F),
"FR" 		Iron disulfide Propylene carbonate, dioxolane, dimethoxyethane 1.4–1.6 V 1.8 V 297​[20]
"Lithium-iron", "Li/Fe". Called "voltage-compatible" lithium, it can work as a replacement for alkaline batteries with its 1.5  V nominal voltage. As such, Energizer lithium cells of AA[21] and AAA size employ this chemistry. 2.5 times higher lifetime for high current discharge regime than alkaline batteries, better storage life due to lower self-discharge(10–20 years). FeS2 is cheap. Cathode is often designed as a paste of iron sulfide powder mixed with powdered graphite. Variant is Li–CuFeS2.
Li–SOCl2
(IEC code: E) 		Thionyl chloride Lithium tetrachloroaluminate in thionyl chloride 3.5 V 3.65 V 500–700 1,200
Liquid cathode. For low-temperature applications. Can operate down to −55 °C, where it retains over 50% of its rated capacity. A negligible amount of gas generated in nominal use, a limited amount under abuse. Has relatively high internal impedance and limited short-circuit current. High energy density, about 500 Wh/kg. Toxic. Electrolyte reacts with water. Low-current cells are used for portable electronics and memory backup. High-current cells are used in military applications. In long storage, forms passivation layer on the anode, which may lead to temporary voltage delay when put into service. High cost and safety concerns limit use in civilian applications. Can explode when shorted. Underwriters Laboratories require a trained technician for the replacement of these batteries. Hazardous waste, Class 9 Hazmat shipment.[22] Not used for consumer or general-purpose batteries.
Li–SOCl2,BrCl, Li–BCX
(IEC code: E) 		Thionyl chloride with bromine chloride Lithium tetrachloroaluminate in thionyl chloride 3.7–3.8  V 3.9 V 350 770
Liquid cathode. A variant of the thionyl chloride battery, with 300  mV higher voltage. The higher voltage drops back to 3.5  V soon as the bromine chloride gets consumed during the first 10–20% of the discharge. The cells with added bromine chloride are thought to be safer when abused.
Li–SO2Cl2
(IEC code: Y) 		Sulfuryl chloride Lithium tetrachloroaluminate in sulfuryl chloride 3.7 V 3.95 V 330 720
Liquid cathode. Similar to thionyl chloride. Discharge does not result in a build-up of elemental sulfur, which is thought to be involved in some hazardous reactions, therefore sulfuryl chloride batteries may be safer. Commercial deployment is hindered by the tendency of the electrolyte to corrode the lithium anodes, reducing the shelf life. Chlorine is added to some cells to make them more resistant to abuse. Sulfuryl chloride cells give less maximum current than thionyl chloride ones, due to polarization of the carbon cathode. Sulfuryl chloride reacts violently with water, releasing hydrogen chloride and sulfuric acid.[23]
Li–SO2
(IEC code: W) 		Sulfur dioxide on teflon-bonded carbon Lithium bromide in sulfur dioxide with small amount of acetonitrile 2.85 V 3.0 V 250 400
Liquid cathode. Can operate down to −55 °C and up to +70 °C. Contains liquid SO2 at high pressure. Requires safety vent, can explode in some conditions. High energy density. High cost. At low temperatures and high currents, performs better than Li–MnO2. Toxic. Acetonitrile forms lithium cyanide, and can form hydrogen cyanide in high temperatures.[24] Used in military applications.

Addition of bromine monochloride can boost the voltage to 3.9 V and increase energy density.[25]

Li–I2 Iodine that has been mixed and heated with poly-2-vinylpyridine (P2VP) to form a solid organic charge transfer complex. A solid monomolecular layer of crystalline Lithium iodide that conducts lithium ions from the anode to the cathode but does not conduct Iodine.[26] 2.8 V 3.1 V
Solid electrolyte. Very high reliability and low self-discharge rate. Used in medical applications that need a long life, e.g. pacemakers. Does not generate gas even under a short circuit. Solid-state chemistry, limited short-circuit current, suitable only for low-current applications. Terminal voltage decreases with the degree of discharge due to precipitation of lithium iodide.
Li–Ag2CrO4 Silver chromate Lithium perchlorate solution 3.1/2.6 V 3.45 V
Very high reliability. Has a 2.6  V plateau after reaching a certain percentage of discharge provides early warning of impending discharge. Developed specifically for medical applications, for example, implanted pacemakers.
Li–Ag2V4O11,
Li–SVO,
Li–CSVO 		Silver oxide+vanadium pentoxide (SVO) lithium hexafluorophosphate or lithium hexafluoroarsenate in propylene carbonate with dimethoxyethane
Used in medical applications, like implantable defibrillators, neurostimulators, and drug infusion systems. Also projected for use in other electronics, such as emergency locator transmitters. High energy density. Long shelf life. Capable of continuous operation at a nominal temperature of 37 °C.[27] Two-stage discharge with a plateau. Output voltage decreases proportionally to the degree of discharge. Resistant to abuse.
Li–CuO
(IEC code: G),
"GR" 		Copper(II) oxide Lithium perchlorate dissolved in dioxolane 1.5 V 2.4 V
Can operate up to 150 °C. Developed as a replacement of zinc–carbon and alkaline batteries. "Voltage up" problem, the high difference between open-circuit and nominal voltage. Produced until the mid-1990s, replaced by lithium–iron sulfide. Current use is limited.
Li–Cu4O(PO4)2 Copper oxyphosphate
See Li–CuO
Li–CuS Copper sulfide Lithium salt or a salt such as a tetraalkylammonium chloride dissolved in LiClO4 in an organic solvent that is a mixture of 1,2-dimethoxy ethane, 1,3-dioxolane and 2,5-dimethyloxazole as a stabilizer[28] 1.5 V
Li–PbCuS Lead sulfide and copper sulfide 1.5 V 2.2 V
Li–FeS Iron sulfide Propylene carbonate, dioxolane, dimethoxyethane 1.5–1.2 V
"Lithium-iron", "Li/Fe". used as a replacement for alkaline batteries. See lithium-iron disulfide.
Li–Bi2Pb2O5 Lead bismuthate 1.5 V 1.8 V
Replacement of silver-oxide batteries, with higher energy density, lower tendency to leak, and better performance at higher temperatures.
Li–Bi2O3 Bismuth trioxide 1.5 V 2.04 V
Li–V2O5 Vanadium pentoxide 3.3/2.4 V 3.4 V 120/260 300/660
Two discharge plateaus. Low-pressure. Rechargeable. Used in reserve batteries.
Li–CuCl2 Copper chloride LiAlCl4 or LiGaCl4 in SO2, a liquid, inorganic, non-aqueous electrolyte.
Rechargeable. This cell has three voltage plateaus as it discharges (3.3  V, 2.9  V, and 2.5  V).[29] Discharging below the first plateau reduces the life of the cell.[29] The complex salt dissolved in SO2 has a lower vapor pressure at room temperature than pure sulfur dioxide,[30] making the construction simpler and safer than Li–SO2 batteries.
Li/Al–MnO2, "ML" Manganese dioxide 3 V​[31]
Rechargeable. Anode is a Lithium-Aluminum alloy.[31][32] Mainly marketed by Maxell.
Li/Al–V2O5, "VL" Vanadium pentoxide 3 V​[33]
Rechargeable. Anode is a Li–Al alloy.[34]
Li–Se Selenium non-aqueous carbonate electrolytes 1.9 V​[35]
Li–air Porous carbon Organic, aqueous, glass–ceramic (polymer–ceramic composites) 1,800–660​[36] 1,600–600​[36]
Rechargeable. As of 2012, no commercial implementation is available due to difficulties in achieving multiple discharge cycles without losing capacity.[36] There are multiple possible implementations, each having different energy capacities, advantages and disadvantages. In November 2015, a team of University of Cambridge researchers furthered work on lithium-air batteries by developing a charging process capable of prolonging the battery life and battery efficiency. Their work resulted in a battery that delivered high energy densities, more than 90% efficiency, and could be recharged for up to 2,000 times. The lithium-air batteries are described as the "ultimate" batteries because they propose a high theoretical energy density of up to ten times the energy offered by regular lithium-ion batteries. They were first developed in a research environment by Abraham & Jiang in 1996.[37] Toyota promoted a vehicle with a working solid-state battery in September 2021; due to cost, the company plans to use it in a hybrid vehicle in 2025, before scaling up to fully electric vehicles.[38] Other companies working on commercialization include QuantumScape and Solid Power (funded by Ford Motor Company and BMW).[38]
Li–FePO4 Lithium iron phosphate ethylene carbonate–dimethyl carbonate (EC–DMC) 1–1 lithium perchlorate (LiClO
4) 1M 		3.0 ~ 3.2 V 3.2 V 90–160​[39][40] 325 Wh/L
(1,200 kJ/L)​[40]
The specific capacity of LiFePO
4 is higher than that of the related lithium cobalt oxide (LiCoO
2) chemistry, but its energy density is less due to its lower operating voltage. The main drawback of LiFePO
4 is its low electrical conductivity. Because of low cost, low toxicity, well-defined performance, long-term stability, etc. LiFePO
4 is finding a number of roles in vehicle use, utility scale stationary applications, and backup power.

University of California San Diego have developed an electrolyte chemistry that allows lithium batteries to run at temperatures as low as -60 °C. The electrolytes also enable electrochemical capacitors to run as low as -80 °C. Previous low-temperature limit is -40 °C. High performance at room temperature is still maintained. This may improve energy density and safety of lithium batteries and electrochemical capacitors.[41]

Applications

[edit]

Lithium batteries find application in many long-life, critical devices, such as pacemakers and other implantable electronic medical devices. These devices use specialized lithium-iodide batteries designed to last 15 or more years. But for other, less critical applications such as in toys, the lithium battery may actually outlast the device. In such cases, an expensive lithium battery may not be cost-effective.

Lithium batteries can be used in place of ordinary alkaline cells in many devices, such as clocks and cameras. Although they are more costly, lithium cells will provide much longer life, thereby minimizing battery replacement. However, attention must be given to the higher voltage developed by the lithium cells before using them as a drop-in replacement in devices that normally use ordinary zinc cells.

Lithium batteries also prove valuable in oceanographic applications. While lithium battery packs are considerably more expensive than standard oceanographic packs, they hold up to three times the capacity of alkaline packs. The high cost of servicing remote oceanographic instrumentation (usually by ships) often justifies this higher cost.

Sizes and formats

[edit]
See also: Button cell, Battery nomenclature, and List of battery sizes

Small lithium batteries are very commonly used in small, portable electronic devices, such as PDAs, watches, camcorders, digital cameras, thermometers, calculators, personal computer BIOS (firmware),[42] communication equipment and remote car locks. They are available in many shapes and sizes, with a common variety being the 3-volt "coin" type manganese variety. The common CR2032 battery is 20 mm diameter and 3.2 mm thick, where the first two digits is the diameter and the last two digits are thickness. A CR2025 is the same 20 mm diameter but 2.5 mm thick.

The heavy electrical demands of many of these devices make lithium batteries a particularly attractive option. In particular, lithium batteries can easily support the brief, heavy current demands of devices such as digital cameras, and they maintain a higher voltage for a longer period than alkaline cells.

Popularity

[edit]

Lithium primary batteries account for 28% of all primary battery sales in Japan but only 1% of all battery sales in Switzerland. In the EU only 0.5% of all battery sales including secondary types are lithium primaries.[43][44][45][46][dubious – discuss]

Safety issues and regulation

[edit]

The computer industry's drive to increase battery capacity can test the limits of sensitive components such as the membrane separator, a polyethylene or polypropylene film that is only 20–25 μm thick. The energy density of lithium batteries has more than doubled since they were introduced in 1991. When the battery is made to contain more material, the separator can undergo stress.

Rapid-discharge problems

[edit]

Lithium batteries can provide extremely high currents and can discharge very rapidly when short-circuited. Although this is useful in applications where high currents are required, a too-rapid discharge of a lithium battery – especially if cobalt is present in the cells' design – can result in overheating of the battery (that lowers the electrical resistance of any cobalt content within the cell), rupture, and even an explosion. Lithium-thionyl chloride batteries are particularly susceptible to this type of discharge. Consumer batteries usually incorporate overcurrent or thermal protection or vents to prevent an explosion.

Air travel

[edit]
См. Также: Boeing 787 Dreamliner Проблемы с аккумулятором

внедрила гораздо более строгие правила С 1 января 2013 года IATA в отношении перевозки литиевых батарей по воздуху. Они были приняты Международным почтовым союзом; Тем не менее, некоторые страны, например, Великобритания, решили, что они не будут принимать литийные батареи, если они не будут включены в оборудование, которое они питают.

Из -за вышеупомянутых рисков, доставка и перевозка литийных аккумуляторов ограничены в некоторых ситуациях, в частности, транспортировку литиевых батарей по воздуху.

Соединенных Штатов Администрация транспортной безопасности объявила об ограничениях, вступивших в силу с 1 января 2008 года, на литиевые батареи в проверке и ручной клади. Правила запрещают литийные батареи, не установленные в устройстве от проверенного багажа, и ограничивают их в ручной клади багажом полным содержанием лития. [ 47 ]

Australia Post запрещала транспортировку литиевых батарей в Air Mail в течение 2010 года. [ 48 ]

были внесены изменения в британские правила для транспортировки литийных батарей В 2009 году в Национальном центре химической чрезвычайной ситуации . [ 49 ]

В конце 2009 года, по крайней мере, некоторые почтовые администрации ограничивали доставку воздушной почты (включая экспресс-почту ) литиевых аккумуляторов, литий-ионных батарей и продуктов, содержащих их (такие как ноутбуки и мобильные телефоны). Среди этих стран - Гонконг , Соединенные Штаты и Япония. [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ]

Метампфетаминовые лаборатории

[ редактировать ]

Неиспользуемые литийные батареи обеспечивают удобный источник литий -металла для использования в качестве восстановительного агента в лабораториях метамфетамина . В частности, литий -металл уменьшает псевдоэфедрин и эфедрин до метамфетамина в методе восстановления березы , в котором используются растворы щелочных металлов, растворенных в безводном аммиаке . [ 53 ] [ 54 ]

Некоторые юрисдикции приняли законы для ограничения продаж лития батареи или попросили предприятия внести добровольные ограничения в попытке помочь обуздать создание нелегальных лабораторий метамфетамина . Сообщалось, что в 2004 году магазины Wal-Mart ограничивают продажу одноразовых литийных аккумуляторов тремя пакетами в Миссури и четыре пакета в других штатах. [ 55 ]

Проблемы со здоровьем при употреблении

[ редактировать ]

Кнопки ячейки привлекательны для маленьких детей и часто проводят. За последние 20 лет, хотя в течение года не наблюдалось увеличения общего числа батарей кнопок, проглатываемых, исследователи отметили, что в 6,7 раза больше риска, что в употреблении приводят к умеренному или серьезному осложнению и 12,5 -увеличение числа погибших, сравнивая последнее десятилетие с предыдущим. [ 56 ] [ 57 ]

Держите икону не досягаемого от детей, требуемая IEC 60086-4 [ 58 ] На клетках монеты (кнопки лития) диаметром 20 мм или больше

Основным механизмом травм при употреблении батареи кнопки является генерация гидроксидных ионов , которые вызывают тяжелые химические ожоги, в аноде. [ 59 ] Это электрохимический эффект интактной батареи и не требует нарушения корпуса или содержимого. [ 59 ] Осложнения включают стриктуры пистофагера , трахеоэзофагеальные фистулы , паралич голосового шнура, аортоэзофагеальные фистулы и смерть. [ 60 ] Большинство употреблений не засвидетельствованы; Презентации неспецифичны; Напряжение аккумулятора увеличилось; Размер батареи кнопки от 20 до 25 мм с большей вероятностью станет подавленным на соединении CricoPharyNgeal; и тяжелое повреждение ткани может возникнуть в течение 2 часов. Литийная батарея CR2032 3 В, 20 мм CR2032 участвовала во многих осложнениях от приема батареи кнопок у детей менее 4 лет. [ 61 ]

единственным лекарством от удара пищевода является эндоскопическое , исследование, проведенное в 2018 году в 2018 году. в удаление Несмотря на то, что Филадельфии значительная степень. [ 57 ] В результате американский национальный центр ядовитых капиталов (контроль яда) рекомендует использовать меда или сукральфат после известных или подозреваемых в приеме для снижения риска и тяжести травм пищевода и, следовательно, его близлежащих структур. [ 62 ]

Кнопки батареи также могут вызвать значительную некротическую травму, когда застряли в носу или ушах. [ 63 ] Профилактические усилия в США в целевой группе национальной батареи кнопки в сотрудничестве с лидерами отрасли привели к изменениям в упаковке и дизайне батареи в электронных устройствах, чтобы уменьшить доступ ребенка к этим батареям. [ 64 ] Тем не менее, по -прежнему не хватает осведомленности по всему населению и медицинскому сообществу об опасностях. Траст Центрального Манчестерского университета больницы предупреждает, что «многие врачи не знают, что это может причинить вред». [ 65 ]

Утилизация

[ редактировать ]

Правила для утилизации и утилизации батарей сильно различаются; Местные органы власти могут иметь дополнительные требования по сравнению с требованиями национальных правил. В Соединенных Штатах один производитель первичных батарей литий -дисульфида железа рекомендует, чтобы потребительские количества использованных ячейки могут быть отброшены в муниципальных отходах, поскольку батарея не содержит веществ, контролируемых федеральными правилами США. [ 66 ] Большинство литиевых батарей, однако, классифицируются как опасные отходы из -за возможности пожара. Другой производитель утверждает, что в то время как литиевые батареи «кнопка» содержат перхлорат , который регулируется как опасные отходы в Калифорнии; Регулируемые величины не будут обнаружены при типичном потребительском использовании этих клеток. [ 67 ]

EPA, однако, утверждает, что из -за ограниченного снабжения и все более высокого значения литиевые батареи всегда должны быть переработаны, если это возможно. [ 68 ] Кроме того, разрыв батареи представляет потенциальную пожарную опасность, таким образом, EPA утверждает, что средний потребитель должен взять литиевые батареи на специализированные литий или опасные материалы.

Поскольку литий в использованных, но неработающих (т.е. расширенные кнопки) кнопки все еще могут быть в катодной чашке, можно извлечь коммерчески полезные количества металла из таких клеток, а также диоксид марганца и специализированные пластмассы. Некоторые также изгибают литий магний (мг), чтобы сократить расходы. [ Цитация необходима ]

Поскольку с течением времени наблюдалось экспоненциальное увеличение спроса на литиевые батареи, [ 69 ] Были стремление найти лучшие способы переработки литийных батарей. [ 70 ]

Перезаряжаемые батареи

[ редактировать ]
Этот раздел представляет собой отрывок из перезаряжаемой литиевой металлической батареи . [ редактировать ]
Перезаряжаемые литиевые металлические батареи представляют собой вторичные литиевые металлические батареи. Они имеют металлический литий как отрицательный электрод . Высокая специфическая емкость лития металла (3860 мАч −1 ), очень низкий окислительный потенциал (-3,040 В в сравнении с стандартным водородным электродом) и низкой плотности (0,59 г см. −3 ) сделать его идеальным отрицательным материалом для технологий батареи с высокой плотностью энергии. [ 71 ] литиевая металлическая батареи могут иметь длительное время из -за высокой плотности заряда лития Перезаряжаемая . Несколько компаний и многих академических исследовательских групп в настоящее время изучают и разрабатывают аккумуляторы по перезарядке литиевых металлов, поскольку они считаются ведущим путем развития за пределами литий-ионных батарей . [ 72 ] В некоторых перезаряжаемых литиевых металлических батареях используются жидкий электролит , а некоторые используют твердотельный электролит .

Смотрите также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ Я почему, Medneach; Поведение, adge; Угощение, ARF I. (2016). PDF . 2023 2023,
  2. ^ Комитет экспертов по транспортировке опасных товаров и глобальной гармонизированной системы классификации и маркировки химических веществ, изд. (2006-12-14). «ST/SG/AC.10/34/ADD.1 - Отчет Комитета экспертов на ее третьей сессии, Приложение, Приложение 1, Поправки к четырнадцатому пересмотренному изданию рекомендаций по транспортировке опасных товаров, модельных положения». (PDF) . Женева: Организация Объединенных Наций . Получено 2021-05-13 .
  3. ^ BATSCAP- Литий-металлический полиммированный архив 2012-08-08 на машине Wayback на batscap.com
  4. ^ «Один человек и его вращение» . Эко -дерево литий . Получено 2022-02-19 .
  5. ^ Зима, Мартин; Барнетт, Брайан; Сюй, Кан (30 ноября 2018 г.). «Перед ионными батареями». Химические обзоры . 118 (23): 11433–11456. doi : 10.1021/acs.chemrev.8b00422 . PMID   30500179 . S2CID   54615265 .
  6. ^ Scrosati, Bruno (4 мая 2011 г.). «История лития батарей». Журнал твердотельной электрохимии . 15 (7–8): 1623–1630. doi : 10.1007/s10008-011-1386-8 . S2CID   98385210 .
  7. ^ Винсент, C (1 октября 2000 г.). «Лития батареи: 50-летняя перспектива, 1959–2009». Твердое государство ионика . 134 (1–2): 159–167. doi : 10.1016/s0167-2738 (00) 00723-2 .
  8. ^ Yamabe, T.; Танака, К.; Охзеки, К.; Yata, S. (1982). «Электронная структура полиаценацена. Одномерный графит». Твердое государственное общение . 44 (6). Elsevier BV: 823–825. Bibcode : 1982sscom..44..823y . doi : 10.1016/0038-1098 (82) 90282-4 . ISSN   0038-1098 .
  9. ^ S. Yata, патент США #4,601,849
  10. ^ Yata, Shjzukuki; Танака, Казуйоши; Ямабе, Токио (1997). «Полианиценовые (PAS) батареи» Миссис Труды 496 Издательство Кембриджского университета (Кубок). Doi : 10.1557/proc- 496-1 ISSN   1946-4
  11. ^ Новак, Петр; Мюллер, Клаус; Сантанам, KSV; Хаас, Отто (1997). «Электрохимически активные полимеры для аккумуляторов». Химические обзоры . 97 (1). Американское химическое общество (ACS): 272. DOI : 10.1021/CR941181O . ISSN   0009-2665 . PMID   11848869 .
  12. ^ «Нобелевская премия по химии 2019 года» . Nobelprize.org . Получено 2019-10-28 .
  13. ^ «Аккумулятор Hina становится 1-м производителем аккумуляторов, чтобы положить натриевые ионные батареи в электромобиле в Китае» . BatteriesNews.com . 23 февраля 2023 года . Получено 2023-02-23 .
  14. ^ «Информационный информационный лист статьи о ячейке Duracell Moin Cell» (PDF) . 2015-07-01. Архивировано из оригинала (PDF) 2018-01-03 . Получено 2018-01-02 .
  15. ^ «Лист данных о безопасности продукта Energizer, диоксидные батареи в марганце монеты/кнопки» (PDF) . 2017-01-01. Архивировано из оригинала (PDF) 2017-09-08 . Получено 2018-01-02 .
  16. ^ «Лист данных безопасности материала, кнопка Li-MN Cell CR2025» (PDF) . 2016-01-01. Архивировано из оригинала (PDF) 2018-01-03 . Получено 2018-01-02 .
  17. ^ Jump up to: а беременный «Электронные компоненты - промышленные устройства Panasonic» . www.panasonic.com . Архивировано из оригинала 2013-07-02.
  18. ^ GreatBatch W, Holmes CF, Takeuchi ES, Ebel SJ (ноябрь 1996 г.). «Литий/углеродный монофлуорид (LI/CFX): новая батарея кардиостимулятора». Pacing Clin Electrophysiol . 19 (11 Pt 2): 1836–40. doi : 10.1111/j.1540-8159.1996.tb03236.x . PMID   8945052 . S2CID   11180448 .
  19. ^ «Литий -поли -углеродный монофлурурид» . Дом батарей. Архивировано из оригинала 2007-09-29 . Получено 2008-02-19 .
  20. ^ «Цилиндрический первичный литий - Руководство по справочнику и применению» (PDF) . data.energizer.com . Архивировано из оригинала (PDF) на 2006-03-17 . Получено 2009-09-20 .
  21. ^ "DataShing DataShing - Energizer L91" (PDF) . data.energizer.com . Архивировано из оригинала (PDF) 2015-12-04 . Получено 2015-10-21 .
  22. ^ Пиларшик, Джим. «Белая бумага - ячейки монофторидных монофлюоридов лития в приложениях в режиме реального времени и резервного копирования памяти» . rayovac.com . Rayovac Corporation. Архивировано из оригинала на 2007-12-12.
  23. ^ «Литий -сульфурилхлоридная батарея» . Corrosion-doctors.org. Архивировано из оригинала 2010-11-21 . Получено 2011-01-19 .
  24. ^ МакГроу, Джек (7 марта 1984 г.). «Письмо Дику Брунеру, Агентство по оборонной логистике США» . США Агентство по охране окружающей среды . Архивировано из оригинала 4 марта 2012 года.
  25. ^ «Технические характеристики лития» . Литий-батареи.globalspec.com. Архивировано из оригинала 2007-01-28 . Получено 2011-01-19 .
  26. ^ Маллела, против; Ilankumaran, v.; Rao, NS (2004). «Тенденции в батареях кардиостимулятора» . Индийский стимуляционный журнал и электрофизиология . 4 (4): 201–212. PMC   1502062 . PMID   16943934 .
  27. ^ Гонсалес, Лина (лето 2005). «Сплошное ЯМР -исследование серебряного оксида ванадия (SVO)» . Куни, Хантер -колледж. Архивировано из оригинала на 2006-09-10.
  28. ^ Инженерная химия Р.В. Гадаг и Нараян Шетти ISBN   8188237833
  29. ^ Jump up to: а беременный Макдональд, RC; Харрис, П.; Hossain, S.; Goebel, F. (1992). «Анализ вторичных литий -клеток с электролитами на основе диоксида серы». IEEE 35 -й международный симпозиум источников энергии . п. 246. doi : 10.1109/ips.1992.282033 . ISBN  978-0-7803-0552-6 Полем S2CID   98323962 .
  30. ^ Патент США 4891281 , Куо, Хан С. и Фостер, Дональд Л., «Электрохимические ячейки с низким давлением пара, комплексные SO 2 электролита», выпущенные 01-02-1990, назначенные Duracell Inc.  
  31. ^ Jump up to: а беременный «Электронные компоненты - промышленные устройства Panasonic» . www.panasonic.com . Архивировано из оригинала 2013-11-13.
  32. ^ «Лист данных: ML2032» (PDF) . Макселл. Архивировано из оригинала (PDF) 2018-09-10 . Получено 10 сентября 2018 года .
  33. ^ «Электронные компоненты - промышленные устройства Panasonic» . www.panasonic.com . Архивировано из оригинала 2013-11-25.
  34. ^ «Лист данных безопасности продукта (серия VL)» (PDF) . Panasonic . Архивировано из оригинала (PDF) 10 сентября 2018 года . Получено 10 сентября 2018 года .
  35. ^ Эфтехари, Али (2017). «Рост литий -сеении». Устойчивая энергия и топливо . 1 : 14–29. doi : 10.1039/c6se00094k .
  36. ^ Jump up to: а беременный в Christensen, J.; Albertus, P.; Санчес-Каррера, рупий; Lohmann, T.; Kozinsky, B.; Лидтке, Р.; Ахмед, Дж.; Kojic, A. (2012). «Критический обзор батарей Li/Air» . Журнал электрохимического общества . 159 (2): R1. doi : 10.1149/2.086202jes .
  37. ^ Авраам, К.М. (1996). «Полимерный электролит на основе электролита перезаряжаемая литиевая/кислородная батарея». Журнал электрохимического общества . 143 (1): 1–5. Bibcode : 1996jels..143 .... 1a . doi : 10.1149/1.1836378 . ISSN   0013-4651 . S2CID   96810495 .
  38. ^ Jump up to: а беременный Верма, Праншу (18 мая 2022 г.). «Внутри гонки за автомобильную батарею, которая заряжается быстро - и не загорется» . The Washington Post .
  39. ^ «Большой формат, литий-железный фосфат» . Jcwinnie.biz . 2008-02-23. Архивировано из оригинала 2008-11-18 . Получено 2012-04-24 .
  40. ^ Jump up to: а беременный «Отличная группа мощности, квадратная литий-ионная батарея» . Архивировано из оригинала 2020-08-03 . Получено 2019-12-31 .
  41. ^ «Литийные батареи для бега при ультра-низких температурах» . Worldofchemicals . 9 октября 2017 года. Архивировано с оригинала 10 октября 2017 года . Получено 10 октября 2017 года .
  42. ^ Торрес, Габриэль (24 ноября 2004 г.). «Введение и литийная батарея» . Замена батареи материнской платы . Hardwaresecrets.com. Архивировано с оригинала 24 декабря 2013 года . Получено 20 июня 2013 года .
  43. ^ «Baj веб -сайт | Статистика продаж ежемесячных аккумуляторов» . Baj.or.jp. Архивировано из оригинала 2010-12-06 . Получено 2013-06-12 .
  44. ^ «INOBAT 2008 Статистика» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 25 марта 2012 года.
  45. ^ «Управление отходами батареи - 2006 Defra» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2013-10-08.
  46. ^ «Статистика батареи» . Epbaeurope.net . Европейская ассоциация портативной батареи. 2000. Архивировано из оригинала 2012-03-21 . Получено 2015-07-28 .
  47. ^ «Путешествие в безопасности с батареями» . Министерство транспорта США . Архивировано из оригинала 2007-12-30 . Получено 2007-12-29 .
  48. ^ «Руководство клиентов для размещения литиевых батарей» (PDF) . Auspost.com.au . Архивировано из оригинала (PDF) 2012-07-06 . Получено 2012-08-15 .
  49. ^ «Регулирование транспортировки литиевых аккумуляторов» . The-ncec.com . Архивировано из оригинала 2013-01-29 . Получено 2013-04-03 .
  50. ^ «Руководство по почте - раздел 6.3» (PDF) . Гонконгский пост. Архивировано из оригинала (PDF) 2014-05-01.
  51. ^ «349 Разные опасные материалы (класс опасности 9)» . Публикация 52 - Опасная, ограниченная и скоропортящаяся почта . Почтовая служба Соединенных Штатов . Февраль 2015 г. Архивировано с оригинала 2015-07-29 . Получено 2015-07-25 .
  52. ^ «Я хочу отправить ноутбук в зарубеж. Как я могу это сделать?» Полем Post.japanpost.jp . Архивировано из оригинала 2011-04-26 . Получено 2011-01-19 .
  53. ^ «Генеральный прокурор Иллинойса - базовое понимание мета» . Illinoisatorneygeneral.gov. Архивировано из оригинала 10 сентября 2010 года . Получено 6 октября 2010 года .
  54. ^ Хармон, Аарон Р. (2006). «Закон об исследовании корректировки метилфетамина 2005 года: что приказал врач для очистки метафилд - или плацебо сахара?» (PDF) . Северная Каролина Журнал права и технологий . 7 ​Архивировано из оригинала (PDF) 2008-12-01 . Получено 5 октября 2010 года .
  55. ^ Паркер, Молли (26 января 2004 г.). «Мета-страх сокращает доступ к холодным болотам; псевдоэфедрин, используемый при незаконном наркотике» . Чикаго Трибьюн . п. 1. Архивировано из оригинала 5 ноября 2012 года. ( Требуется регистрация )
  56. ^ Литовиц, Тоби; Уитакер, n; Кларк, L; Белый, Северная Каролина; Marsolek, M (июнь 2010 г.). «Новая опасность батареи: клинические последствия» . Педиатрия . 125 (6): 1168–77. doi : 10.1542/peds.2009-3037 . PMID   20498173 . S2CID   101704 . Архивировано с оригинала 6 октября 2017 года . Получено 11 июня 2011 года .
  57. ^ Jump up to: а беременный Анфанг, Рэйчел Р.; Джатана, Крис Р.; Линн, Ребекка Л.; Роудс, Кит; Фрай, Джаред; Джейкобс, Ян Н. (2018-06-11). «Нейтрализация PH ирригации пищевода в качестве новой стратегии смягчения для повреждения батареи кнопки». Ларингоскоп . 129 (1): 49–57. doi : 10.1002/lary.27312 . ISSN   0023-852X . PMID   29889306 . S2CID   47004940 .
  58. ^ МЭК (ред.). «Пункт 9: маркировка и упаковка». IEC 60086-4: 2019 Основные батареи - Часть 4: Безопасность литиевых батарей (PDF) . Женева: МЭК. ISBN  978-2-8322-6808-7 .
  59. ^ Jump up to: а беременный Джатана, Крис Р.; Роудс, Кит; Милокович, Скотт; Джейкобс, Ян Н. (2016-11-09). «Основной механизм травм для приема батареи кнопки и новых стратегий смягчения последствий после диагностики и удаления». Ларингоскоп . 127 (6): 1276–1282. doi : 10.1002/lary.26362 . ISSN   0023-852X . PMID   27859311 . S2CID   1335692 .
  60. ^ «Родители предупредили после смерти девушки» . Брисбен времена . Аап. 2 июля 2013 года. Архивировано с оригинала 4 июля 2013 года . Получено 2 июля 2013 года .
  61. ^ Литовиц, Тоби; Уитакер N; Кларк Л. (июнь 2010 г.). «Предотвращение приема батареи: анализ 8648 случаев» . Педиатрия . 125 (6): 1178–83. doi : 10.1542/peds.2009-3038 . PMID   20498172 . S2CID   19359824 . Архивировано из оригинала 27 мая 2014 года . Получено 11 июня 2011 года .
  62. ^ «Руководство» . www.poison.org . Получено 2018-07-06 .
  63. ^ Мак, Шарон Кили, «Крошечная литиевая батарея чуть не убивает оленя островного малыша», архивировав 2011-08-03 в Wikiwix, Bangor Daily News , 24 июля 2011 г. 15:41. Получено 2 августа 2011 г.
  64. ^ Джатана, Крис Р.; Литовиц, Тоби; Рейли, Джеймс С.; Колтай, Питер Дж.; Райдер, Джин; Джейкобс, Ян Н. (2013-09-01). «Повреждения батареи педиатрии: обновление целевой группы 2013 года» . Международный журнал педиатрической оториноларингологии . 77 (9): 1392–1399. doi : 10.1016/j.ijporl.2013.06.006 . ISSN   0165-5876 . PMID   23896385 .
  65. ^ «Предупреждение о батареи после смерти детей» . BBC News . 2014-10-14 . Получено 2018-07-06 .
  66. ^ Утилизация Energizer AA и AAA Lithium L92 и L92 Аккумуляторная батарея/железо дисульфидный архив 2013-11-09 на машине Wayback , полученная 20 августа 20 августа 20
  67. ^ «Электронные компоненты - промышленные устройства Panasonic» . www.panasonic.com . Архивировано с оригинала 2012-08-20 . Получено 2012-08-20 .
  68. ^ US EPA, Olem (2019-05-16). «Используемые литий-ионные батареи» . www.epa.gov . Получено 2023-09-01 .
  69. ^ «Тенденции в батареях - Global EV Outlook 2023 - анализ» . IEA . Получено 2023-09-01 .
  70. ^ Исследования, союзник рынок. «Рынок утилизации литий-ионных аккумуляторов достигнет 38,21 млрд. Долл. США в глобальном масштабе, к 2030 году на 36,0% CAGR: исследование рынка Allied» . www.prnewswire.com (пресс -релиз) . Получено 2023-09-01 .
  71. ^ ; Сюйт ​ ​ ​ ​ ​ : ) . 513–537 ​ ​  ​ ​
  72. ^ Альбертус, Пол; Бабинек, Сьюзен ; Лицельман, Скотт; Ньюман, Арон (2018). «Статус и проблемы в обеспечении электрода литиевого металла для высокоэнергетических и недорогих аккумуляторов» . Природа энергия . 3 : 16–21. Bibcode : 2018naten ... 3 ... 16a . doi : 10.1038/s41560-017-0047-2 . S2CID   139241677 . Получено 2021-02-13 .
[ редактировать ]
В Wikimedia Commons есть средства массовой информации, связанные с литийными батареями .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lithium_metal_battery&oldid=1240302699"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 8f00d6104b6ecafb46e132bd81e0860a__1723646940
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/8f/0a/8f00d6104b6ecafb46e132bd81e0860a.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Lithium metal battery - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)