Аккумулятор литий ионный википедия: Аккумуляторы – Преимущества литий‑ионного аккумулятора – Apple (RU)

Литий-ионный аккумулятор — это… Что такое Литий-ионный аккумулятор?

Цилиндрические элементы перед сборкой (18650)

Литий-ионный аккумулятор (Li-ion) — тип электрического аккумулятора, который широко распространён в современной бытовой электронной технике и находит свое применение в качестве источника энергии в электромобилях и накопителях энергии в энергетических системах. Это самый популярный тип аккумуляторов в таких устройствах как сотовые телефоны, ноутбуки, электромобили, цифровые фотоаппараты и видеокамеры. Первый литий-ионный аккумулятор выпустила корпорация Sony в 1991 году.

Характеристики

В зависимости от электро-химической схемы литий-ионные аккумуляторы показывают следующие характеристики:

• Напряжение единичного элемента 3,6 В.
• Максимальное напряжение 4,2 В, минимальное 2,5–3,0 В. Устройства заряда поддерживают напряжение в диапазоне 4,05–4,2 В
• Энергетическая плотность: 110 … 230 Вт*ч/кг
• Внутреннее сопротивление: 5 … 15 мОм/1Ач
• Число циклов заряд/разряд до потери 20 % ёмкости: 1000—5000
• Время быстрого заряда: 15 мин — 1 час
• Саморазряд при комнатной температуре: 3 % в месяц
• Ток нагрузки относительно ёмкости (С):
  • постоянный — до 65С, импульсный — до 500С
  • наиболее приемлемый: до 1С
• Диапазон рабочих температур: −0 … +60 °C(при отрицательных температурах заряжание батарей невозможен)

Устройство

Литий-ионный аккумулятор состоит из электродов (катодного материала на алюминиевой фольге и анодного материала на медной фольге), разделенных пропитанными электролитом пористыми сепараторами. Пакет электродов помещен в герметичный корпус, катоды и аноды подсоединены к клеммам-токосъемникам. Корпус имеет предохранительный клапан, сбрасывающий внутреннее давление при аварийных ситуациях и нарушении условий эксплуатации. Литий-ионные аккумуляторы различаются по типу используемого катодного материала. Переносчиком тока в литий-ионном аккумуляторе является положительно заряженный ион лития, который имеет способность внедряться (интеркалироваться) в кристаллическую решетку других материалов (например, в графит, окислы и соли металлов) с образованием химической связи, например: в графит с образованием LiC6, окислы (LiMO

2) и соли (LiM_RO_N) металлов. Первоначально в качестве отрицательных пластин применялся металлический литий, затем — каменноугольный кокс. В дальнейшем стал применяться графит. В качестве положительных пластин до недавнего времени применяли оксиды лития с кобальтом или марганцем, но они все больше вытесняются литий-ферро-фосфатными, которые оказались безопасны, дешевы и нетоксичны и могут быть подвержены утилизации, безопасной для окружающей среды. Литий-ионные аккумуляторы применяются в комплекте с системой контроля и управления — СКУ или BMS (battery management system) и специальным устройством заряда/разряда. В настоящее время в массовом производстве литий-ионных аккумуляторов используются три класса катодных материалов: — кобальтат лития LiCoO ₂ и твердые растворы на основе изоструктурного ему никелата лития — литий-марганцевая шпинель LiMn₂O ₄ — литий-феррофосфат LiFePO₄. Электро-химические схемы литий-ионных аккумуляторов: • литий-кобальтовые LiCoO2 + 6xC → Li1-xCoO2 + xLi+C6 • литий-ферро-фосфатные LiFePO4 + 6xC → Li1-xFePO4 + xLi+C6

Благодаря низкому саморазряду и большому количеству циклов заряда-разряда, Li-ion-аккумуляторы наиболее предпочтительны для применения в альтернативной энергетике. При этом помимо системы BMS (СКУ) они укомплектовываются инверторами (преобразователи напряжения).

Преимущества

• Высокая энергетическая плотность.
• Низкий саморазряд.
• Отсутствие эффекта памяти.
• Не требуют обслуживания.

Недостатки

Аккумуляторы Li-ion первого поколения были подвержены взрывному эффекту. Это объяснялось тем, что в них использовался анод из металлического лития, на котором в процессе многократных циклов зарядки/разрядки возникали пространственные образования (дендриты), приводящие к замыканию электродов и, как следствие, возгоранию или взрыву. Эту проблему удалось окончательно решить заменой материала анода на графит. Подобные процессы происходили и на катодах литий-ионных аккумуляторов на основе оксида кобальта при нарушении условий эксплуатации (перезарядке). Литий-ферро-фосфатные аккумуляторы полностью лишены этих недостатков. Кроме того, все современные литий-ионные аккумуляторы снабжаются встроенной электронной схемой, которая предотвращает перезаряд и перегрев вследствие слишком интенсивного заряда.

Аккумуляторы Li-ion при неконтролируемом разряде могут иметь более короткий жизненный цикл в сравнении с другими типами аккумуляторов. При полном разряде литий-ионные аккумуляторы теряют возможность заряжаться при подключении зарядного напряжения. Эта проблема решаема путем приложения импульса более высокого напряжения, но это отрицательно сказывается на дальнейших характеристиках литий-ионных аккумуляторов. Максимальный срок «жизни» Li-ion аккумулятора достигается при ограничении заряда сверху на уровне 95 % и разряда 15–20 %. Такой режим эксплуатации поддерживается системой контроля и управления BMS (СКУ), которая входит в комплект любого литий-ионного аккумулятора.

Оптимальные условия хранения Li-ion-аккумуляторов достигаются при заряде на уровне 40–70 % от ёмкости аккумулятора и температуре около 5 °C. При этом низкая температура является более важным фактором для малых потерь ёмкости при долговременном хранении.

[1] Средний срок хранения (службы) литий-ионного АКБ составляет в среднем 36 месяцев, хотя может колебаться в интервале от 24 до 60 месяцев.

Потеря ёмкости при хранении^[1]:

температура	с 40 % зарядом	со 100 % зарядом
0 ⁰C	2 % за год	6 % за год
25 ⁰C	4 % за год	20 % за год
40 ⁰C	15 % за год	35 % за год
60 ⁰C	25 % за год	40 % за три месяца

Согласно всем действующим регламентам хранения и эксплуатации литий-ионных аккумуляторов, для обеспечения длительного хранения необходимо подзаряжать их до уровня 70 % ёмкости 1 раз в 6–9 месяцев.

См. также

Примечания

Литература

• Хрусталёв Д. А. Аккумуляторы. М: Изумруд, 2003.
• Юрий Филипповский Мобильное питание. Часть 2. (RU). КомпьютерраLab (26 мая 2009). — Подробная статья о Li-ion аккумуляторах.. Проверено 26 мая 2009.

Ссылки

ОСОБЕННОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ НАКОПИТЕЛЯ ЭНЕРГИИ НА БАЗЕ МНОГОЭЛЕМЕНТНОЙ ЛИТИЙ-ИОННОЙ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ | Сердечный

1. Global report on renewable energy sources international organization for the support of renewable energy. www.ren21.net URL: http://www.ren21.net/status-of-renewables/global-status-report/ (дата обращения: 01.06.2017).

2. Pistoia G. LithiumIon Batteries: Advances and Applications. Amsterdam: Elsevier, 2013. 634 p.

3. Wang Q., Ping P., Zhao X., Guanquan C., Sun J., Chen C. Thermal runaway caused fire and explosion of lithium ion battery // Journal of The Electrochemical Society. 2011. № 3. P. 1-25.

4. Tarascon J., Armand M Issues and challenges facing rechargeable lithium batteries // Nature. 2001. №414. P. 359-367.

5. Sexton E. Improved Charge Algorithms for Valve Regulated Lead Acid Batteries // Proceedings of the 15 th Annual Battery Conference on Applications and Advances. 1999. № 11. P. 211-216.

6. Corrigan D. Ovonic Nickel-Metal Hydride Electric Vehicle Batteries / The 12th International Electric Vehicle Symposium (EVS-12). 1994. № 14. P. 16-21.

7. RahimiH., Ojha U., Baronti F., Chow M Battery Management System: An Overview ofits Application in the Smart Grid and Electric Vehicles // Industrial Electronics Magazine. 2013. № 2. P. 4-16.

8. Сравнение типов батарей. URL: https://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_battery_types (дата обращения: 31.05.2017)..

9. Moore S., Schneider P. Review of Cell Equalization Methods for Lithium Ion andLithium Polymer Battery Systems // Society of Automotive Engineers. 2001. № 1. P. 9-13.

10. Сердечный Д.В., Томашевский Ю.Б. Определение параметров балансировочного процесса многоэлементных литий-ионных аккумуляторных батарей. Актуальные проблемы электронного приборостроения АПЭП-2016. Саратов: Материалы международной научно-технической конференции, 2016. С. 531-537.

11. Указания по эксплуатации. URL: http://en.winston-battery.com/index.php/products/powerbattery/item/wb-lyp300aha?category_id=176 (дата обращения: 02.06.2017).

gaz.wiki — gaz.wiki

Navigation

• Main page

Languages

• Deutsch
• Français
• Nederlands
• Русский
• Italiano
• Español
• Polski
• Português
• Norsk
• Suomen kieli
• Magyar
• Čeština
• Türkçe
• Dansk
• Română
• Svenska

Литий-воздушные аккумуляторы выдержали 700 циклов перезарядки

Фотография поверхности анода литий-воздушной батареи, покрытого защитным слоем

M. Asadi et al./ Nature, 2018

Американские химики впервые создали эффективный литий-воздушный аккумулятор, который выдерживает 700 циклов зарядки—разрядки, что сравнимо с показателями современных литий-ионных аккумуляторов, которые работают без значительного снижения емкости от 400 до 1200 циклов. Этого удалось добиться благодаря использованию защитного покрытия на литиевом аноде, а также специально подобранных составов катода и электролита в электрохимической ячейке, пишут ученые в Nature.

Для повышения эффективности работы аккумуляторов ученые пытаются не только улучшать существующие схемы электрохимических ячеек за счет модификации состава и структуры электродов или электролита, но и ищут другие более выгодные окислительно-восстановительные реакции, которые происходят при зарядке и разрядке аккумулятора. Одним из наиболее перспективных вариантов замены наиболее популярным сейчас литий-ионным батареям считаются литий-воздушные химические источники тока. Эти батареи основаны на реакции лития с кислородом с образованием пероксида лития Li₂O₂, и по теоретическим оценкам обладают максимальной из известных батарей удельной энергией — около 40 мегаджоулей на килограмм, что примерно в 5 раз больше, чем у современных литий-ионных аккумуляторов.

Основная проблема литий-воздушных батарей — затрудненная работа в условиях химического состава воздуха. Эффективные литий-кислородные батареи с использованием чистого кислорода уже удавалось получить, однако они не могут применяться на практике и обладают повышенной взрывоопасностью. В случае же присутствия в газовой среде азота, углекислого газа и воды продукты побочных реакций загрязняют поверхность электродов и заметно снижают время работы аккумулятора, и уже после 10—20 циклов зарядки—разрядки батарея перестает работать.

Для решения этой проблемы группа американских электрохимиков под руководством Амина Салехи-Ходжина (Amin Salehi-Khojin) из Иллинойсского университета в Чикаго предложила новую схему литий-воздушной электрохимической ячейки, которая позволяет ограничить интенсивность побочных реакций на электродах и повысить таким образом время эффективной циклической работы аккумулятора. Для этого ученые использовали два подхода. Во-первых, на поверхность литиевого анода батареи было нанесено покрытие на основе углерода и карбоната лития. Сквозь такой слой проходят только ионы лития, таким образом сам анод оказывается защищен от влияния атмосферы. Во-вторых, в качестве катода было предложено использовать наноструктурированный дисульфид молибдена, который служит катализатором реакции восстановления кислорода. Электролитом же в предложенной архитектуре электрохимической ячейки служила смесь диметилсульфоксида с ионной жидкостью на основе тетрафторбората (EMIM-BF₄).

Для проверки циклической работы предложенной схемы аккумулятора исследователи провели эксперимент по многократной перезарядке с использованием модельной газовой смеси, состав которой соответствовал составу воздуха. Кроме электрохимических измерений, для исследования процессов химической пассивации электродов авторы работы с помощью микроскопии и нескольких спектрометрических методов также определяли их структуру и химический состав после каждых 5 циклов.

Микрофотографии поверхности катода после первой и 250-й разрядки (a и с), после первой и 250-й зарядки (b и d). Справа приведена фотография разряженного катода, полученная с помощью просвечивающей электронной микроскопии

M. Asadi et al./ Nature, 2018

Оказалось, что составленная таким образом литий-воздушная батарея выдерживает не менее 700 циклов перезарядки без заметного падения емкости, химический состав электродов при этом практически не изменяется. По словам авторов работы, после каждого из циклов зарядки-разрядки аккумулятора задействованным остаются примерно 99,97 процента лития.

Эффективность работы предложенной схемы аккумулятора ученые также подтвердили с помощью численных расчетов методом теории функционала плотности, изучив процесс катализа реакции восстановления кислорода на краях наночастиц дисульфида молибдена, а также вероятность взаимодействия воды и углекислого газа с образующимся в ячейке пероксидом лития.

Ученые утверждают, что это фактически первый эффективно работающий прототип литий-воздушного аккумулятора, который способен на такую долгую циклическую работу. Поэтому предложенная архитектура электрохимической ячейки, по мнению авторов работы, — очень важный шаг на пути к созданию литиевых источников тока нового поколения со значительно более высокими, чем у нынешних аккумуляторов, показателями удельной плотности энергии.

Если литий-воздушные батареи — пока только возможное будущее электрохимических источников тока, то наиболее популярные из современных аккумуляторов — литий-ионные батареи. Для повышения их эффективности, безопасности и расширения диапазона условий надежной работы ученые постоянно ищут новые материалы для электродов и электролитов. Например, недавно ученым впервые удалось создать литий-ионный аккумулятор, который работает при −70 градусах Цельсия. Другая группа исследователей нашла способ получать эффективные растягиваемые батареи. А до этого для повышения безопасности в литий-ионные аккумуляторы встроили мембрану с функциями огнетушителя.

Александр Дубов

Литий-ионный аккумулятор — Вики

Литий-ионный аккумулятор цилиндрический, типоразмера 18650 Литий-ионный аккумулятор сотового телефона Siemens, призматический

Литий-ионный аккумулятор (Li-ion) — тип электрического аккумулятора, который широко распространён в современной бытовой электронной технике и находит своё применение в качестве источника энергии в электромобилях и накопителях энергии в энергетических системах. Это самый популярный тип аккумуляторов в таких устройствах как сотовые телефоны, ноутбуки, цифровые фотоаппараты, видеокамеры и электромобили. В 2019 году Уиттингем, Гуденаф и Ёсино получили Нобелевскую премию по химии с формулировкой «За развитие литий-ионных аккумуляторов».

История

Впервые принципиальная возможность создания литиевых аккумуляторов на основе способности дисульфида титана или дисульфида молибдена включать в себя ионы лития при разряде аккумулятора и экстрагировать их при зарядке была показана в 1970 году Майклом Стэнли Уиттингемом. Существенным недостатком таких аккумуляторов являлось низкое напряжение — 2,3 В и высокая пожароопасность вследствие образования дендритов металлического лития, замыкающих электроды.

Позднее Дж. Гуденафом были синтезированы другие материалы для катода литиевого аккумулятора — кобальтит лития Li_xCoO₂(1980 год), феррофосфат лития LiFePO₄ (1996 год). Преимуществом таких аккумуляторов является более высокое напряжение — около 4 В.

Современный вариант литий-ионного аккумулятора с анодом из графита и катодом из кобальтита лития изобрёл в 1991 году Акира Ёсино. Первый литий-ионный аккумулятор по его патенту выпустила корпорация Sony в 1991 году.

В настоящее время ведутся исследования по поиску материалов на основе кремния и фосфора, обеспечивающих повышенную ёмкость интеркалирования ионов лития и по замене ионов лития на ионы натрия.

Другие исследования — уменьшают эффект старения и повышают срок эксплуатации. Например, использование бис-имино-аценафтехинон-парафенилена (Bis-imino-acenaphthenequinone-Paraphenylene, BP) позволит сохранить 95 процентов ёмкости аккумулятора даже после 1700 циклов зарядки.^[1][2]

Уиттингем, Гуденаф и Ёсино получили Нобелевскую премию по химии в 2019 году с формулировкой «За создание литий-ионных батарей».

Типы литий-ионных аккумуляторов

В зависимости от химического состава и устройства, литий-ионные разделяются на типы, сильно отличающиеся потребительскими качествами.

Литий-кобальтовые (NCR)

Эта разновидность имеет самую высокую ёмкость, но требовательны к условиям работы, имеют весьма ограниченный ресурс. Рабочий диапазон напряжений от 3 до 4,2 В. Самая высокая удельная энергоемкость — до 250 Втч/кг, пиковый ток разряда не более двух ёмкостей (то есть аккумулятор 2Ач имеет разрешённый ток 4А), длительный ток разряда не более одной ёмкости.

Температура длительного хранения аккумуляторов −5 °C при 40-50 % заряда. Литий-кобальтовые аккумуляторы взрывоопасны и могут воспламеняться при перегреве или вследствие глубокого разряда. По этим причинам они обычно снабжаются защитной платой, и имеют маркировку Protected. Напряжение разряда не ниже 3 В. Взрывоопасны при повреждении корпуса, быстро стареют (средний срок жизни 3-5 лет, в циклах «заряд-разряд» — не более 500). Нежелательна зарядка большим током. Крайне токсичны при воспламенении.

Литий-марганцевые (IMR или INR)

Более долговечны и безопасны, чем кобальтовые, допустима зарядка большим током. Рабочий диапазон напряжений от 2,5 до 4,2 В. Удельная энергоемкость 140—150 Втч/кг. Ресурс порядка 5-6 лет — до 1000 циклов «заряд-разряд». Высокий ток под нагрузкой — до 5 ёмкостей. Предельная граница разряда — 2,5 В, однако возможно снижение ресурса. INR аккумуляторы редко снабжают защитной платой, но зарядная цепь всегда имеет ограничение по напряжению. Неработоспособны ниже −10 °C. Достаточно безопасны в использовании, не взрываются и не воспламеняются. Имеют низкий саморазряд.

Железофосфатные аккумуляторы (LiFePO4, LiFe, LFP, IFR)

Самое последнее поколение с наибольшим ресурсом. Рабочий диапазон напряжений от 2 до 3,65 В, номинальное напряжение 3,2 В. Удельная энергоемкость примерно 150 Втч/кг. Ресурс 10-20 лет, примерно 1500-3000 циклов «заряд-разряд» (до 8000 в мягких условиях). Высокий ток под нагрузкой (до 10 ёмкостей) и стабильное напряжение разряда идеально для электромобилей, марсоходов, велосипедов, и подобных применений. Разряд вблизи нижней границы напряжения (2 В) может снижать ресурс. Имеют очень низкий саморазряд, стойки к низким температурам, зарядка возможна при температуре до −30 °C. Допустима зарядка большим током с сохранением безопасности. При самых тяжёлых условиях эксплуатации не выделяют газ, не взрываются и не возгораются.

Литий-титанатные аккумуляторы

Наивысшая долговечность и широкий температурный интервал работы. Рабочий диапазон напряжений от 1,6 до 2,7 В, номинальное напряжение 2,3 В. Удельная энергоёмкость примерно 100 Втч/кг. Ресурс более 15000 циклов «заряд-разряд». Температурный диапазон от −30 °C до +60 °C. Имеет очень низкое сопротивление, позволяющее использовать сверхбыстрый заряд, и низкий саморазряд, примерно 0,02 % в сутки.

Технические показатели

При использовании литий-ионных аккумуляторов в составе батарей без балансирующего устройства, часть из них окажется переразряженной (B) при работе батареи или перезаряженной (C) либо не дозаряженной (D) до номинальной ёмкости во время зарядки батареи

Основные показатели элементов, зависящие от химсостава, находятся в следующих пределах:

Защитные устройства аккумулятора

Контроллер заряда/разряда (плата защиты) цилиндрического литий-ионного аккумулятора, конструкционно припаянный к отрицательному контакту аккумулятора и обратной фольгированной стороной выполняющий его функции. На снимке частично демонтирован и отсоединён от проводника, идущего к положительному контакту аккумулятора

Почти всегда в корпус аккумулятора встроен контроллер (или PCM-плата (англ. Protection Circuit Module)), который управляет зарядкой и защищает аккумулятор от превышения напряжения заряда, чрезмерного разряда и превышения температуры, приводящих к преждевременной деградации или разрушению. Также этот контроллер может ограничивать ток потребления, защищать от короткого замыкания. Тем не менее, надо учитывать, что не все аккумуляторы снабжаются защитой. Производители могут не устанавливать её в целях снижения стоимости, веса, а также в устройствах, в которых встроен контроллер защиты, в аккумуляторных батареях (например, ноутбуков) используются аккумуляторы без встроенной платы защиты^[7].

Литиевые аккумуляторы имеют специальные требования при подключении нескольких ячеек последовательно. Зарядные устройства для таких многосоставных аккумуляторов с ячейками или сами аккумуляторные батареи снабжаются схемой балансировки ячеек. Смысл балансировки в том, что электрические свойства ячеек могут немного отличаться, и какая-то ячейка достигнет полного заряда/разряда раньше других. При этом необходимо прекратить заряд этой ячейки, продолжая заряжать остальные, так как переразряд или перезаряд литий-ионных аккумуляторов выводит их из строя. Эту функцию выполняет специальный узел — балансир^[en] (или BMS-плата (англ. Battery Management System)^[8]). Он шунтирует заряженную ячейку так, чтобы ток заряда шёл мимо неё. Балансиры одновременно выполняют функцию платы защиты в отношении каждого из аккумуляторов, так и батареи в целом^[9][10].

Зарядные устройства могут поддерживать конечное напряжение заряда в диапазоне 4,15—4,25В.

Существуют литий-ионные и литий-полимерные аккумуляторы типоразмеров АА и ААА с напряжением 1,5 В. Они имеют не только схему защиты, но также встроенный электронный преобразователь напряжения (англ. DC-DC converter). Отличие таких аккумуляторов — стабилизированное напряжение на контактах в 1,5 В вне зависимости от рабочего напряжения самой ячейки аккумулятора и его моментальное обнуление, когда литиевая ячейка разряжается до нижнего допустимого предела и срабатывает защита от чрезмерного разряда. Такие аккумуляторы можно спутать с похожими по размерам аккумуляторами 14500 и 10440 напряжением 3,7 В, а также с незаряжаемыми одноразовыми литиевыми элементами питания. Все они отличаются маркировкой.

Устройство

Литий-ионный аккумулятор. Схема работы

Литий-ионный аккумулятор состоит из электродов (катодного материала на алюминиевой фольге и анодного материала на медной фольге), разделённых пористым сепаратором, пропитанным электролитом. Пакет электродов помещён в герметичный корпус, катоды и аноды подсоединены к клеммам-токосъёмникам. Корпус иногда оснащают предохранительным клапаном, сбрасывающим внутреннее давление при аварийных ситуациях или нарушениях условий эксплуатации. Литий-ионные аккумуляторы различаются по типу используемого катодного материала. Переносчиком заряда в литий-ионном аккумуляторе является положительно заряженный ион лития, который имеет способность внедряться (интеркалироваться) в кристаллическую решётку других материалов (например, в графит, оксиды и соли металлов) с образованием химической связи, например: в графит с образованием LiC₆, оксиды (LiMnO₂) и соли (LiMn_RO_N) металлов.

Первоначально в качестве отрицательных пластин применялся металлический литий, затем — каменноугольный кокс. В дальнейшем стал применяться графит. Применение оксидов кобальта позволяет аккумуляторам работать при значительно более низких температурах, повышает количество циклов разряда/заряда одного аккумулятора. Распространение литий-железо-фосфатных аккумуляторов обусловлено их относительно низкой стоимостью. Литий-ионные аккумуляторы применяются в комплекте с системой контроля и управления — СКУ или BMS (battery management system), — и специальным устройством заряда/разряда.

В настоящее время в массовом производстве литий-ионных аккумуляторов используются три класса катодных материалов:

• кобальтат лития LiCoO₂ и твёрдые растворы на основе изоструктурного ему никелата лития
• литий-марганцевая шпинель LiMn₂O₄
• литий-феррофосфат LiFePO₄.

Электрохимические схемы литий-ионных аккумуляторов:

• литий-кобальтовые LiCoO₂ + 6C → Li_1-xCoO₂ + LiC₆
• литий-ферро-фосфатные LiFePO₄ + 6C → Li_1-xFePO₄ + LiC₆

Благодаря низкому саморазряду и большому количеству циклов заряда/разряда, Li-ion-аккумуляторы наиболее предпочтительны для применения в альтернативной энергетике. При этом, помимо системы СКУ они укомплектовываются инверторами (преобразователи напряжения).

Преимущества

• Высокая энергетическая плотность (ёмкость).^{[источник не указан 1269 дней]}
• Низкий саморазряд.
• Высокая токоотдача.
• Большое число циклов заряд-разряд.
• Не требуют обслуживания.

Недостатки

Широко применяемые литий-ионные аккумуляторы при перезаряде, несоблюдении условий заряда или при механическом повреждении часто бывают чрезвычайно огнеопасными.

• Огнеопасны
• Теряют работоспособность при переразряде
• Теряют ёмкость на холоде

Экология

• Для Производства литий-ионных аккумуляторов требуется литий высокой степени чистоты, для получения одной тонны лития требуется переработка 100 тонн руды.
• В настоящее время переработка осуществляется либо сжиганием и захоронением зольных остатков либо просто захоронением. Не существует способа повторного использования лития из этих батарей, так как очистка лития обходится дороже чем прямая добыча^{[источник не указан 31 день]}.
• является токсичным отходом.

Взрывоопасность

Статья или раздел содержит противоречия и не может быть понята однозначно. Следует разрешить эти противоречия, используя более точные авторитетные источники или корректнее их цитируя. На странице обсуждения должны быть подробности.

Вздувшийся литий-ионный аккумулятор в плоском алюминиевом корпусе типоразмера ENEL10 (Li-42B, NP-45). Бумажная этикетка снята

Аккумуляторы Li-ion первого поколения были подвержены взрывному эффекту. Это объяснялось тем, что в них использовался анод из металлического лития, на котором в процессе многократных циклов зарядки/разрядки возникали пространственные образования (дендриты), приводящие к замыканию электродов и, как следствие, возгоранию или взрыву. Этот недостаток удалось окончательно устранить заменой материала анода на графит. Подобные процессы происходили и на катодах литий-ионных аккумуляторов на основе оксида кобальта при нарушении условий эксплуатации (перезарядке). Литий-ферро-фосфатные аккумуляторы полностью лишены этих недостатков. Кроме того, все современные зарядные устройства для литий-ионных аккумуляторов предотвращают перезаряд и перегрев вследствие слишком интенсивного заряда.^{[источник не указан 1148 дней]}

Литиевые аккумуляторы изредка проявляют склонность к взрывному самовозгоранию.^[18][19][20] Интенсивность горения даже от миниатюрных аккумуляторов такова, что может приводить к тяжким последствиям.^[21] Авиакомпании и международные организации принимают меры к ограничению перевозок литиевых аккумуляторов и устройств с ними на авиатранспорте.^[22][23]

Самовозгорание литиевого аккумулятора очень плохо поддаётся тушению традиционными средствами. В процессе термического разгона неисправного или повреждённого аккумулятора происходит не только выделение запасённой электрической энергии, но и ряд химических реакций, выделяющих вещества для поддержания горения, горючие газы от электролита^[24], а также в случае не LiFePO4 электродов^[25], выделяется кислород. Потому вспыхнувший аккумулятор способен гореть без доступа воздуха и для его тушения непригодны средства изоляции от атмосферного кислорода. Более того, металлический литий активно реагирует с водой с образованием горючего газа водорода, потому тушение литиевых аккумуляторов водой эффективно только для тех видов аккумуляторов, где масса литиевого электрода невелика. В целом тушение загоревшегося литиевого аккумулятора неэффективно. Целью тушения может быть лишь снижение температуры аккумулятора и предотвращение распространения пламени^[26][27][28].

Эффект памяти

Традиционно считалось, что, в отличие от Ni-Cd и Ni-MH аккумуляторов, Li-Ion аккумуляторы полностью избавлены от эффекта памяти. По результатам исследований учёных Института Пауля Шерера (Швейцария) в 2013 году этот эффект всё-таки был обнаружен, но оказался ничтожен.^[29]

Причиной его является то, что основой работы батареи являются процессы высвобождения и обратного захвата ионов лития, динамика которых ухудшается в случае неполной зарядки.^[30] Во время зарядки ионы лития один за другим покидают частицы литий-феррофосфата, размер которых составляет десятки микрометров. Катодный материал начинает разделяться на частицы с разным содержанием лития. Зарядка батареи происходит на фоне возрастания электрохимического потенциала. В определённый момент он достигает предельного значения. Это приводит к ускорению высвобождения оставшихся ионов лития из катодного материала, но они уже не меняют суммарного напряжения батареи. Если батарея не будет полностью заряжена, то на катоде останется некоторое число частиц, близких к пограничному состоянию. Они практически достигли барьера высвобождения ионов лития, но не успели его преодолеть. При разряде свободные ионы лития стремятся вернуться на место и рекомбинировать с ионами феррофосфата. Однако на поверхности катода их также встречают частицы в пограничном состоянии, уже содержащие литий. Обратный захват затрудняется, и нарушается микроструктура электрода.

В настоящее время просматриваются два пути решения проблемы: внесение изменений в алгоритмы работы системы управления батареями и разработка катодов с увеличенной площадью поверхности.

Требования к режимам заряда/разряда

Глубокий разряд полностью выводит из строя литий-ионный аккумулятор. Также на жизненный цикл аккумуляторов влияет глубина его разряда перед очередной зарядкой и зарядка токами выше установленных производителем. Из-за низкого внутреннего сопротивления аккумулятора зарядный ток сильно зависит от напряжения на его клеммах во время зарядки. Ток зарядки зависит от разницы напряжений между аккумулятором и зарядным устройством и от сопротивления как самого аккумулятора, так и подводимых к нему проводов. Увеличение напряжения зарядки на 4 % может приводить к увеличению тока зарядки в 10 раз, что отрицательно сказывается на аккумуляторе, при недостаточном отводе тепла он перегревается и деградирует. В результате, если напряжение на аккумуляторе превысить всего на 4 %, он будет вдвое быстрее терять ёмкость от цикла к циклу^[31].

Старение

Литиевые аккумуляторы стареют, даже если не используются. Соответственно, нет смысла покупать аккумулятор «про запас» или чрезмерно увлекаться «экономией» его ресурса.

Оптимальные условия хранения Li-ion-аккумуляторов достигаются при 40-процентном заряде от ёмкости аккумулятора и температуре 0…10 °C^[32].

Температура, ⁰C	С 40%-м зарядом, % за год	Со 100%-м зарядом, % за год
0	2	6
25	4	20
40	15	35
60	25	60 (40 % за три месяца)

Снижение ёмкости при низких температурах

Как и в других типах аккумуляторов, разрядка в условиях низких температур приводит к снижению отдаваемой энергии, в особенности при температурах ниже 0 ⁰C. Так, снижение запаса отдаваемой энергии при понижении температуры от +20 ⁰C до +4 ⁰C приводит к уменьшению отдаваемой энергии на ~5-7 %, дальнейшее понижение температуры разрядки ниже 0 ⁰C приводит к потере отдаваемой энергии на десятки процентов. Разряд аккумулятора при температуре не ниже, указанной производителем аккумуляторов, не приводит к их деградации (преждевременному исчерпанию ресурса). Химия литий-ионных аккумуляторов более чувствительна к температурам при зарядке АКБ, и она оптимальна при температурах ~ +20 ⁰C, а при температурах ниже +5 ⁰C не рекомендовано.^{[источник не указан 409 дней]} Как и для других типов аккумуляторов, одним из вариантов решения проблемы являются аккумуляторы с внутренним подогревом^[33].

См. также

Примечания

1. ↑ Gupta, Agman Bis-imino-acenaphthenequinone-Paraphenylene-Type Condensation Copolymer Binder for Ultralong Cyclable Lithium-Ion Rechargeable Batteries (англ.). ACS Applied Energy Materials 2231–2240. pubs.acs.org (22 March 2021). doi:doi/10.1021/acsaem.0c02742. Дата обращения: 5 мая 2021.
2. ↑ Японские учёные придумали аккумулятор, способный проработать 5 лет почти без потери ёмкости (рус.). 3dnews.ru. 3dnews.ru (05.05.2021). Дата обращения: 5 мая 2021.
3. ↑ Li-ion 4.35V vs 4.20V сколько теряем? Тест SANYO UR18650ZTA. / Зарядки, пауэрбанки, провода и переходники / iXBT Live (рус.). iXBT Live (26 августа 2018). Дата обращения: 18 октября 2019.
4. ↑ Топовые аккумуляторы 21700: LG M50 5000мАч vs Samsung 48G 4800мАч / iXBT Live (рус.). iXBT Live (30 июня 2018). Дата обращения: 18 октября 2019.
5. ↑ Sony VTC6A и VTC6 с одинаковыми Matrix-кодами — результаты тестов (рус.). ecigtalk.ru. Дата обращения: 18 октября 2019.
6. ↑ Samsung INR18650-25R Specification
7. ↑ Н. Бровка, О. Янченков Применение специализированных микропроцессоров для построения схем контроля и защиты литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторных батарей // Журнал «Компоненты и Технологии». — № 3, 2007 г. С. 132—135. ISSN 2079-6811.
8. ↑ Обзор BMS контроллера заряда литий-ионных аккумуляторов 18650 3.7В на YouTube
9. ↑ Сердечный Д. В., Томашевский Ю. Б. Управление процессом заряда многоэлементных литий-ионных аккумуляторных батарей / Научная статья // Журнал «Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль». — № 3 (21), 2017 г. С. 115—123. УДК 621.314. DOI 10.21685/2307-5538-2017-3-16. ISSN 1999-5458.
10. ↑ Сазонов И. Е., Лукьяненко М. В. Выравнивание заряда в литий-ионных аккумуляторных батареях / Научная статья // Сборник материалов IX Междунарародной научно-практической конференции, посвящённой Дню космонавтики]]. «Актуальные проблемы авиации и космонавтики» [Электронныйресурс]. Красноярск: СибГУ им. М. Ф. Решетнева — № 9, т. 1, 2013 г. С. 204. УДК 537.22. ISSN 1999-5458.
11. ↑ [1].
12. ↑ [2].
13. ↑ [3].
14. ↑ LITHIUM AA 1 5 Volt BATTERIES — YouTube
15. ↑ https://ae01.alicdn.com/kf/HTB1G3CHXfc3T1VjSZLeq6zZsVXaf.jpg
16. ↑ [4].
17. ↑ [5].
18. ↑ Возгорания на Dreamliner связаны с аккумуляторами
19. ↑ Samsung отзывает Galaxy Note 7 из-за возможности возгорания
20. ↑ Находившийся за рулем Tesla бывший агент ФБР погиб в ДТП
21. ↑ Should You Be Worried About Your E-Cigarette Exploding?
22. ↑ Лайнер экстренно сел из-за загоревшегося планшета Samsung
23. ↑ Lithium Batteries as Cargo in 2016 Update III
24. ↑ Bandhauer Todd M., Garimella Srinivas, Fuller Thomas F. A Critical Review of Thermal Issues in Lithium-Ion Batteries (англ.) // Journal of The Electrochemical Society. — 2011. — Vol. 158, no. 3. — P. R1. — ISSN 0013-4651. — doi:10.1149/1.3515880. [исправить]
25. ↑ Zaghib K., Dubé J., Dallaire A., Galoustov K., Guerfi A., Ramanathan M., Benmayza A., Prakash J., Mauger A., Julien C.M. Enhanced thermal safety and high power performance of carbon-coated LiFePO4 olivine cathode for Li-ion batteries (англ.) // Journal of Power Sources. — 2012. — December (vol. 219). — P. 36—44. — ISSN 0378-7753. — doi:10.1016/j.jpowsour.2012.05.018. [исправить]
26. ↑ Литий-ионные (li-ion) аккумуляторы
27. ↑ Гореть, а не тлеть! Что на самом деле случилось с электроседаном Tesla Motors?
28. ↑ Аспекты безопасности литий-ионных аккумуляторов
29. ↑ Paul Scherrer Institut (PSI) :: Memory effect now also found in lithium-ion batteries (рус.). Дата обращения: 2 мая 2013. Архивировано 11 мая 2013 года.
30. ↑ Экономия батареи на Андроид: советы и мифы (рус.). androidlime.ru. Дата обращения: 29 февраля 2016.
31. ↑ Мельничук, О. В. Особенности заряда и разряда литиевых аккумуляторных батарей и современные технические средства управления этими процессами / О. В. Мельничук, В. С. Фетисов // Электротехнические и информационные комплексы и системы : журн. — 2016. — Т. 12, № 2. — С. 41–48. — УДК 621.355.9^(G). — ISSN 1999-5458.
32. ↑ Дмитрий. 5 практических советов по эксплуатации литий-ионных аккумуляторов // Блог компании Mugen Power Batteries. — 2013. — 6 февраля.
33. ↑ Комов С. Созданы литий-ионные аккумуляторы с подогревом / Сергей Комов // Новый взгляд. — 2016. — 22 января.

Литература

• ГОСТ 15596-82 «Источники тока химические. Термины и определения»
• ГОСТ Р МЭК 61960-2007 «Аккумуляторы и аккумуляторные батареи, содержащие щелочной и другие некислотные электролиты. Аккумуляторы и аккумуляторные батареи литиевые для портативного применения»
• Хрусталёв, Д. А. Аккумуляторы. — М. : Изумруд, 2003.
• Филипповский Ю. Мобильное питание : Ч. 2 : [арх. 29 мая 2009] / Юрий Филипповский // Компьютерра-онлайн. — 2009. — 26 мая.
• Скундин, А. М. Наноматериалы в современных химических источниках тока : методическая разработка к программам повышения квалификации / А. М. Скундин, О. А. Брылев. — М. : МГУ, 2011. — 56 с.
• Lithium batteries : Status, prospects and future : [англ.] / // Journal of Power Sources. — 2010. — Vol. 195, no. 9 (May). — P. 2419—2430. — ISSN 0378-7753. — doi:10.1016/j.jpowsour.2009.11.048.
• Sasaki, Tsuyoshi. Memory effect in a lithium-ion battery : [англ.] / Tsuyoshi Sasaki, Yoshio Ukyo, Petr Novák // Nature Materials : журн. — 2013. — Vol. 12. — P. 569–575. — doi:10.1038/nmat3623.

Ссылки

Российские ученые придумали новые аккумуляторы из органики. Они эффективнее и дешевле литий-ионных

© wikipedia.org/Foledman. Электроколяска на аккумуляторах для инвалидов и пенсионеров. Норвегия

26 Окт 2019, 17:47

Российские ученые предложили новый способ создания дешевых и функциональных аккумуляторов. Оказалось, что эффективность устройств можно повысить, заменив неорганические материалы на органические аналоги.

По одному из прогнозов, к 2030 году электромобили займут 58% рынка легковых машин. Окончательному переходу на электродвигатели пока мешают небольшая дальность пробега, высокие цены и продолжительное время зарядки аккумулятора. Все эти вызовы связаны с недостатками батарей электромобилей.

Самые важные части любого аккумулятора — электролит, содержащий ионы металлов, а также анод и катод. Сегодня одни из самых распространенных аккумуляторов — литий-ионные, они активно используются в качестве источников и накопителей энергии. При этом у них есть ряд недостатков, например, невозможность разряжать и заряжать устройство без ущерба для работоспособности. К тому же, редкость лития не позволяет удешевить производство таких аккумуляторов.

Коллектив ученых из Уральского федерального университета, Сколковского института науки и технологий, а также Российского химико-технологического университета решили заменить неорганические материалы в конструкции аккумуляторов на органические.

Испытав в качестве катода новый синтетический полимер на основе азотсодержащего соединения дигидрофеназина, исследователи поняли, что так можно достичь рекордно высоких характеристик аккумуляторов. Массовое производство нового типа устройств должно оказаться значительно дешевле, а использование полимера показало стабильность во время зарядки и разрядки.

По оценке экспертов Имперского колледжа Лондона и Carbon Trust, новые решения в области хранения энергии помогут Великобритании сэкономить от 17 до 40 млрд фунтов к 2050 году. Очевидно, что инвестиции в разработку новых типов аккумуляторов могли бы принести большой экономический эффект и в России.

Илья Кабанов, научный обозреватель Тайги.инфо ([email protected])

Плотность энергии новой твердотельной батареи в 3,5 раза выше, чем у Tesla

Инженеры компании Samsung сообщили о создании твердотельного литий-металлического аккумулятора с плотностью энергии 900 Вт*ч/л. Это минимум в 3 раза превосходит плотность энергии лучших на сегодняшний день литиевых аккумуляторов. При этом новый аккумулятор намного безопаснее аналогов. Его появление совершит революцию в электромобилях — позволит снизить на 50% размер аккумуляторов (это половина веса и треть стоимости электрокаров), увеличив при этом пробег машин вдвое.

Исследователи из компании Samsung опубликовали работу с описанием твердотельной литий-металлической батареи нового поколения. Как сообщает Clean Technica, плотность энергии у нее намного выше, чем у традиционных литий-ионных аккумуляторов. К тому же, за счет отсутствия электролита, такая конструкция более безопасна.

Долгое время основной проблемой литий-металлических аккумуляторов оставалось нарастание дендритов на анодах. В Samsung нашли способ справиться с ней — серебряно-углеродное напыление на поверхности анода. Слоя толщиной 5 микрометров оказалось достаточно, чтобы защитить батарею от разрушения.

Новый подход позволил довести плотность энергии в аккумуляторах до 900 Вт*ч/л.

Для сравнения: лучшие литий-ионные батареи сегодня имеют плотность энергии в районе 250 Вт*ч/кг. Ежегодно за счет совершенствования технологий удается улучшать этот показатель примерно на 5%. Еще несколько лет назад плотность энергии аккумуляторов Tesla была 180 Вт*ч/кг. Прорыв инженеров Samsung приведет к революции в аккумуляторах для всех вариантов их использования — от электромобилей и смартфонов до промышленных систем хранения энергии.

Плотность хранения энергии, достигнутая инженерами Samsung, резко приблизила аккумуляторы к такому традиционному источнику энергии, как бензин — у него этот показатель 2 900 Вт*ч/кг.

Разумеется, прежде чем технология станет основой для коммерческих устройств, необходимо будет провести множество дополнительных исследований. Однако если учесть, что разработкой занимается одна из крупнейших технологических компаний в мире, путь из лаборатории в производственные цеха может занять не годы, а месяцы.

В случае успеха литий-металлические батареи можно будет использовать во всех видах электроники. В частности, они позволят ускорить распространение электромобилей: можно будет одновременно уменьшить вес батарей и в тоже время существенно увеличить дальность пробега на одной зарядке.

Например, можно будет без проблем уменьшить объем батарей на 50%, увеличив при этом почти в 2 раза их мощность и соответственно дальность пробега.

Применение таких батарей в смартфонах, планшетах и прочих гаджетах позволит также уменьшить их вес за счет более компактного аккумулятора, но при этом они смогут работать без подзарядки в разы дольше.

Исследователи из США разработали литий-ионную батарею, которая сочетает стабильность и высокую плотность энергии. При этом число циклов заряда и разряда превысило 4000 — этого хватит, чтобы электромобиль с такой батареей проехал 1,6 млн км.

Литий-ионный

| BMET Wiki

Литий-ионный аккумулятор или аккумулятор сотового телефона

Около

Литий-ионный аккумулятор (иногда сокращенно литий-ионный аккумулятор или LIB) — это семейство типов перезаряжаемых аккумуляторов, в которых ионы лития перемещаются от отрицательного электрода к положительному во время разряда и обратно при зарядке. Химический состав, производительность, стоимость и характеристики безопасности различаются в зависимости от типа LIB. В отличие от литиевых первичных батарей (которые являются одноразовыми), в литий-ионных элементах в качестве электродного материала вместо металлического лития используется интеркалированное соединение лития.

Литий-ионные батареи широко используются в бытовой электронике. Это один из самых популярных типов аккумуляторов для портативной электроники с одним из лучших соотношений энергии к весу, без эффекта памяти и медленной потерей заряда, когда он не используется. . Помимо использования в бытовой электронике, литий-ионные батареи приобретают все большую популярность в оборонных, автомобильных и аэрокосмических приложениях из-за их высокой плотности энергии ». ^[1]

Строительство

Три основных функциональных компонента литий-ионной батареи — это анод, катод и электролит.Анод обычного литий-ионного элемента сделан из углерода, катод — из оксида металла, а электролит — из соли в растворителе на основе органического соединения. ^[2]

Самый популярный анодный материал — графит. Катод обычно представляет собой один из трех материалов: слоистый оксид (например, оксид лития-кобальта), полианион (например, фосфат лития-железа) или шпинель (например, оксид лития-марганца). ^[3]

Литий-ионный аккумулятор

Электролит обычно представляет собой смесь органических карбонатов, таких как этиленкарбонат или диэтилкарбонат, содержащих комплексы ионов лития. ^[4] В этих неводных электролитах обычно используются некоординирующие анионные соли, такие как гексафторфосфат лития, моногидрат гексафторарсената лития, перхлорат лития, тетрафторборат лития и трифлат лития.

В зависимости от выбора материалов напряжение, емкость, срок службы и безопасность литий-ионной батареи могут резко измениться. В последнее время для повышения производительности стали применяться наноархитектуры для литий-ионных аккумуляторов с использованием нанотехнологий.

Чистый литий очень реактивен.Он активно реагирует с водой с образованием гидроксида лития и выделения газообразного водорода. Таким образом, обычно используется неводный электролит, а герметичный контейнер жестко исключает попадание воды из аккумуляторной батареи.

Части второго источника

Батареи O’donnell
Батареи плюс

Услуги второго источника

Ссылки

Смогут ли литий-ионные батареи обеспечить новое тысячелетие?

Список литературы

Достигают ли литий-ионные батареи точки снижения окупаемости?

В исследовании, которое вскоре будет опубликовано производителем суперконденсаторов, утверждается, что литий-ионные батареи могут достичь предела физической плотности энергии, что ставит под сомнение их будущую полезность.

Используя «анализ из первых принципов», Вольфганг Мак, вице-президент по развитию бизнеса в Menlo Park, Capacitor Sciences, утверждает, что литий-ионная технология достигла 87 процентов коммерчески достижимого предела плотности энергии для ячеек.

«Точка снижения отдачи от современной химии литий-ионных батарей очевидна», — сказал он. «Достижение оставшихся 13 процентов коммерчески достижимых пределов ячеек будет дорогостоящим и медленным, с ограниченной окупаемостью инвестиций.”

Мак сказал, что он был вдохновлен на проведение исследования после просмотра слайда, представленного Tesla, который показывает, что объемная плотность энергии литий-ионов удваивается каждые 10 лет — тенденция, которую автомобильная компания подчеркивает как важную для более легких автомобилей с большей дальностью хода.

Согласно исследованию Mack, удельная энергия литий-ионных батарей действительно удвоилась в период с 1995 по 2005 год. Но с 2005 по 2015 год удельная энергия этой технологии выросла с 580 до 676 ватт-часов на литр, что на 10% больше. всего 16.6 процентов, сказал он.

Основываясь на их электрохимическом потенциале, Мак оценивает, что литий-ионные химические соединения, используемые в стандартных цилиндрических элементах размера 18650, теоретически могут достичь плотности энергии около 1180 ватт-часов на литр или 400 ватт-часов на килограмм.

Но коммерчески достижимый предел, скорее всего, составит около двух третей от этого, что равняется 800 ватт-часам на литр или 260 ватт-часам на килограмм, сказал он.

Расчет двух третей был основан на наблюдении, что это соотношение справедливо для теоретических пределов и текущих высокоэффективных продуктов в фотоэлектрической промышленности и промышленности топливных элементов.

«И солнечные фотоэлементы, и топливные элементы являются зрелыми технологиями и достигли точки снижения отдачи от повышения эффективности», — заявил Мак.

Основываясь на своем исследовании, Мак сказал, что эволюция литий-ионных батарей быстро подходит к концу. Он также отметил, что в его анализе не учитывались эффекты снижения емкости из-за циклов заряда-разряда, экстремальных температур или работы с большой мощностью.

Кроме того, отметил он, безопасность остается проблемой для литий-ионных химикатов, особенно когда они используются для приложений большой мощности.

«Фундаментальный прорыв в химии катодов и анодных материалов необходим для значительного увеличения плотности энергии и удельной энергии, и до этого времени мы должны ожидать только постепенного улучшения характеристик», — заключил он.

Неудивительно, что Мак считает, что пора начать поиск альтернатив литий-ионным, включая суперконденсаторы.

Capacitor Sciences в настоящее время ищет финансирование для коммерциализации технологии, которая, по ее словам, может обеспечить в 10 раз большую плотность энергии и в 100 раз большую удельную мощность, чем литий-ионные, при стоимости всего 100 долларов за киловатт-час после начала массового производства.

Компания использует органические химические вещества, чтобы преодолеть стресс цикла заряда-разряда, который преследует продукты других претендентов на создание суперконденсаторов, таких как EEStor.

Интересно, что крах EEStor полдесятилетия назад был связан с громкими заявлениями о будущем потенциале, которые Capacitor Sciences теперь приписывают литий-ионному сектору.

И хотя вполне законно ожидать ограничений на любую форму развития технологий, анализ Мака, похоже, содержит недостатки в ряде областей.

Например, непонятно, почему коммерчески достижимый предел для литий-ионной технологии обязательно должен составлять две трети теоретической границы только потому, что, по-видимому, именно это имеет место в области фотоэлектрических систем или топливных элементов.

Кроме того, некоторые из ограничений, обнаруженных Маком, относятся конкретно к конструкции ячеек 18650. Нет никаких упоминаний о том, можно ли их преодолеть с помощью различных конструкций литий-ионных элементов, таких как карманные элементы.

Но, пожалуй, самый значительный недостаток исследования Мака, по мнению экспертов, с которыми консультировалось GTM, состоит в том, что оно сосредоточено исключительно на технических соображениях и не принимает во внимание более широкие коммерческие реалии.

Джулиан Янсен, менеджер по исследованиям в области накопления энергии в шотландской исследовательской и консалтинговой компании Delta Energy & Environment, сказал: «Я бы сказал, что, хотя он может быть прав в своих предположениях, он упускает из виду суть. В настоящее время литий-ионные батареи являются самыми простыми из доступных, в некоторой степени дешевыми и, в конечном итоге, технологией, [наиболее] выбранной рынком для быстрого развертывания накопителей энергии для тех приложений, которые сегодня являются коммерчески жизнеспособными ».

Вдобавок, как сказал Бретт Саймон, аналитик по хранению энергии из GTM Research: «Если стоимость литий-ионных аккумуляторов упадет достаточно сильно, системы могут быть просто увеличены в размерах, чтобы соответствовать целям проекта, и при этом они будут дешевле, чем другие технологии.”

Обратный отсчет до церемонии вручения Нобелевской премии — Литий-ионный аккумулятор

В течение следующих шести недель мы будем вести отсчет до церемонии вручения Нобелевской премии , которая состоится 10 декабря, с наиболее интересными терминами в научной сфере лауреатов. На прошлой неделе мы узнали об экзопланетах. На этой неделе обратного отсчета мы рассмотрим современную электронику и, в частности, термин Lithium-ion Battery , названный лауреатами John B.Гуденаф, М. Стэнли Уиттингем и Акира Йошино получили Нобелевскую премию по химии 2019 .

Литий-ионный аккумулятор, или литий-ионный аккумулятор, является одним из наиболее часто используемых аккумуляторов в мире. Почти в каждом портативном перезаряжаемом электронном устройстве вы найдете литий-ионный аккумулятор. Батарея так популярна в наши дни из-за своей высокой плотности энергии. Даже небольшие литий-ионные аккумуляторы могут накапливать огромное количество энергии и, что наиболее важно, их можно многократно перезаряжать.

Стэнли Уиттингем впервые разработал литий-ионный аккумулятор во время нефтяного кризиса 1970-х годов.В то время он работал в Exxon и разработал батарею с использованием сульфида титана и металлического лития. Однако эта первая литий-ионная батарея была слишком дорогой и нестабильной. На протяжении многих лет литий-ионный аккумулятор совершенствовался по мере развития. Было обнаружено, что комбинация углерода (C) в качестве анода и оксида лития-кобальта (LiCoO ₂ ) в качестве катода является наилучшей, поскольку они имеют наибольшую плотность энергии. Эта комбинация была первой, разработанной для коммерческого использования, а Sony первой начала продавать электронные продукты с этой технологией в 1991 году.Комбинация углерода и оксида кобальта лития работает как «связка кобальта и кислорода вместе, образуя слои октаэдрических структур оксида кобальта, разделенные листами лития. Важно, что эта структура позволяет ионам кобальта изменять свои валентные состояния между Co ⁺³ и Co ⁺⁴ (терять и приобретать отрицательно заряженный электрон) при зарядке и разрядке »(Австралийская академия наук).

Однако у этой формы литий-ионного аккумулятора есть и недостатки.Как мы видели на протяжении многих лет, особенно в случае взрывающихся телефонов Samsung Galaxy Note 7, литий-ионные батареи имеют определенную нестабильность, если они не созданы правильно. Например, при более высоких температурах аноды внутри батареи могут перегреваться, а катоды могут разлагаться и выделять кислород. Сочетание кислорода и тепла может вызвать возгорание, поскольку некоторые химические вещества, используемые в батарее, легко воспламеняются.

На следующей неделе мы узнаем о полевых экспериментах , о том, как это реализовано и как их использовать.А пока вы можете ознакомиться с термином «литий-ионный аккумулятор» на сайте IATE и узнать больше о литий-ионных аккумуляторах в наших источниках.

Источники:

Пресс-релиз: Нобелевская премия по химии 2019 г. Нобелевская премия . https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/2019/press-release/ (дата обращения 14 ноября)

Литий-ионный аккумулятор. Википедия . https://en.wikipedia.org/wiki/Lithium-ion_battery (по состоянию на 14 ноября)

Как работают литий-ионные батареи. Как работает материал . https://electronics.howstuffworks.com/everyday-tech/lithium-ion-battery.htm (по состоянию на 14 ноября)

Фотоускоренная быстрая зарядка литий-ионных аккумуляторов. Природа . https://www.nature.com/articles/s41467-019-12863-6 (по состоянию на 14 ноября)

BU-204: Как работают литиевые батареи ?. Батарейный университет . https://batteryuniversity.com/index.php/learn/article/lithium_based_batteries (по состоянию на 14 ноября)

Литий-ионные батареи. Австралийская академия наук . https://www.science.org.au/curious/technology-future/lithium-ion-batteries (по состоянию на 14 ноября)

Ford Mustang Литий. Форд . https://media.ford.com/content/fordmedia/fna/us/en/news/2019/11/05/webasto-ford-team-up-mustang-lithium-battery-electric-mustang-car-sema. html (доступ 14 ноября)

---

Написано Mads Rise

Стажер по коммуникациям в Координационном отделе терминологии Европейского парламента в Люксембурге.Имеет степень бакалавра английского языка и ИТ-маркетинга и коммуникаций Университета Южной Дании. Мадс получил степень бакалавра, защитив диссертацию по поисковой оптимизации и электронной коммерции. Он имеет практический опыт в области веб-коммуникаций, SEO, администрирования и логистики.

Следите за нами и ставьте лайки:

Влияние слоя SEI на анодные и катодные частицы

Слой SEI или межфазный слой твердого электролита — это компонент литий-ионных батарей, образованный из материалов разложения, связанных с электролитом батареи.

Межфазные реакции, относящиеся к слою SEI, являются жизненно важным фактором в работе батареи, особенно реакционная способность материала электрода и реакции окисления / восстановления, которые происходят на поверхностных частицах соответствующего анода и катода. Следовательно, слой SEI имеет важное значение для характеристик литий-ионных батарей с точки зрения ограничения срока службы, возможности обратимости и безопасности.

Покрытия методом атомно-слоистого осаждения (ALD), в частности, методы осаждения атомно-атомного слоя (PALD), как было продемонстрировано, улучшают литий-ионные батареи за счет стабилизации или предотвращения слоя SEI.Forge Nano разработала методы покрытия ALD, которые уменьшают слой SEI в литий-ионных батареях, что приводит к увеличению срока службы.

Важность слоя SEI для конструкции и функционирования литий-ионных батарей

Формирование пассивирующего слоя SEI является фундаментальным фактором в конструкции и функционировании высокопроизводительных батарей. Роль слоя SEI заключается в предотвращении дальнейшего разложения электролита для поддержания способности к циклированию. Для этого требуется, чтобы слой SEI хорошо прилегал к материалу электрода, имел хорошие свойства электронной изоляции и способность проводить ионы лития.

Чтобы улучшить работу литий-ионного аккумулятора, необходимо настроить качество слоя SEI на поверхностях как положительного, так и отрицательного электрода. Это связано с тем, что изменение пористости и толщины влияет на проводимость ионов лития через слой SEI.

Слои SEI и межфазные реакции анодных и катодных частиц

Межфазные реакции на поверхностных частицах как анода, так и катода влияют на прохождение ионов лития через слой SEI.Необратимые реакции, происходящие на поверхности электрода, можно разделить на реакции катодного восстановления и реакции анодного окисления.

Когда в электролите присутствуют следы воды и кислорода, происходит восстановление воды и кислорода с последующим восстановлением компонентов электролита, таких как растворитель и соль, в слой SEI. Образование слоя SEI также может происходить на положительном аноде в результате окисления электролита.

Образование слоя SEI на поверхности катодных частиц в результате разложения электролита происходит в первых пяти циклах заряда-разряда углеродистых электродов.Состав и стабильность слоя SEI зависят от типа электролита и материала электродов.

Формирование слоя SEI на положительных частицах анода изучено хуже из-за тонкого слоя, который образуется на положительных электродах. Слой SEI, сформированный на аноде, имеет более ограниченную пассивирующую способность, поскольку он в основном состоит из органических соединений.

В результате окисления электролита образуется слой SEI толщиной несколько нанометров.Поэтому слой недостаточно плотный, чтобы обеспечить барьер между электролитом и окислительной средой, в отличие от слоя SEI, сформированного на катоде.

Влияние покрытий ALD на скорость роста слоя SEI

Доказано, что покрытия с атомным осаждением слоя (ALD) стабилизируют и предотвращают образование слоев SEI. Возможность нанесения покрытий из проводящего материала субнанометровой толщины для формирования пассивированного слоя увеличивает мощность литий-ионных аккумуляторов.Предыдущие исследования выявили диапазон катодных частиц, которые могут быть нанесены с помощью ALD, хотя осаждение анодных материалов с помощью ALD более ограничено.

Было обнаружено, что покрытия с высокой проводимостью, разработанные Forge Nano, замедляют скорость роста слоя SEI на поверхности анода. Уменьшение уровня SEI позволяет поддерживать более низкие профили импеданса с сохранением плотности мощности и более продолжительного срока службы. Тот факт, что эти результаты не зависят от рабочей температуры, означает, что специальные покрытия ALD, разработанные Forge Nano, могут улучшить характеристики графитовых анодных материалов при низких температурах.

Если вам нужна дополнительная информация о покрытиях ALD для уменьшения слоя SEI, свяжитесь с нами.

литров вики | TheReaderWiki

Эта статья об общей единице объема. Для растения, широко известного как литр, см. Lithraea caustica. «ltr.» перенаправляет сюда. Для письма см. Письмо.

литров (написание британского английского) или литра (написание американского английского) (символы СИ L и l , ^[1] другой используемый символ: ℓ ) является метрической единицей объема.Он равен 1 кубическому дециметру (дм ³ ), 1000 кубических сантиметрам ( ³ см) или 0,001 кубическому метру ( ³ м). Кубический дециметр (или литр) занимает объем 10 см × 10 см × 10 см (см. Рисунок) и, таким образом, равен одной тысячной кубического метра.

В оригинальной французской метрической системе в качестве базовой единицы использовался литр. Слово литр происходит от более старой французской единицы, литрона , название которой произошло от византийского греческого языка — где это была единица веса, а не объем ^[2] — через позднесредневековую латынь, и что приблизительно равнялось 0.831 л. Литр также использовался в нескольких последующих версиях метрической системы и принят для использования с СИ, ^[3] , хотя и не единицей СИ — единицей объема СИ является кубический метр (м ³ ). Международное бюро мер и весов использует написание «litre», ^[3] , такое написание используется в большинстве англоязычных стран. Правописание «litre» преимущественно используется в американском английском. ^[a]

Один литр жидкой воды имеет массу почти точно один килограмм, потому что килограмм был первоначально определен в 1795 году как масса одного кубического дециметра воды при температуре таяния льда (0 ° C). ^[4] Последующие переопределения метра и килограмма означают, что это соотношение больше не является точным. ^[5]

Определение

Некоторые единицы измерения объема в системе СИ в масштабе и приблизительно соответствующая масса воды

Литр — это кубический дециметр, который представляет собой объем куба 10 сантиметров × 10 сантиметров × 10 сантиметров (1 л 1 дм ³ ≡ 1000 см ³ ). Следовательно, 1 L 0,001 м ³ ≡ 1000 см ³ и 1 м ³ (т.е.е. кубический метр (единица измерения объема в системе СИ) равен 1000 л.

С 1901 по 1964 год литр определялся как объем одного килограмма чистой воды при максимальной плотности (+4 ° C) и стандартном давлении. Килограмм, в свою очередь, был указан как масса международного прототипа килограмма (особого платинового / иридиевого цилиндра) и должен был иметь ту же массу, что и 1 литр воды, упомянутый выше. Впоследствии было обнаружено, что цилиндр был примерно на 28 частей на миллион больше, и, таким образом, в это время литр был примерно 1.000028 дм ³ . Кроме того, соотношение массы и объема воды (как и любой жидкости) зависит от температуры, давления, чистоты и изотопной однородности. В 1964 году определение соотношения литра к массе было заменено нынешним. Хотя литр не является единицей СИ, он принят CGPM (органом стандартизации, определяющим СИ) для использования с СИ. CGPM определяет литр и его допустимые символы.

Литр по объему равен миллистру, устаревшей метрической единице, не относящейся к системе СИ, обычно используемой для измерения сухого остатка.

Пояснение

Литры чаще всего используются для предметов (таких как жидкости и твердые вещества, которые можно заливать), которые измеряются вместимостью или размером их контейнера, тогда как кубические метры (и производные единицы) чаще всего используются для измеряемых предметов. либо по размерам, либо по перемещению. Литр также часто используется в некоторых расчетных измерениях, таких как плотность (кг / л), что позволяет легко сравнить с плотностью воды.

Один литр воды имеет массу почти ровно один килограмм при измерении при максимальной плотности, которая наблюдается при температуре около 4 ° C.Отсюда следует, что 1000-я литра, известная как один миллилитр (1 мл) воды, имеет массу около 1 г; 1000 литров воды имеют массу около 1000 кг (1 тонна или мегаграмм). Это соотношение сохраняется, потому что грамм изначально был определен как масса 1 мл воды; однако от этого определения отказались в 1799 году, потому что плотность воды изменяется с температурой и, очень незначительно, с давлением.

Теперь известно, что плотность воды также зависит от изотопных соотношений атомов кислорода и водорода в конкретном образце.Современные измерения Венской стандартной средней океанической воды, которая представляет собой чистую дистиллированную воду с изотопным составом, характерным для среднего уровня мирового океана, показывают, что она имеет плотность 0,999975 ± 0,000001 кг / л в точке максимальной плотности (3,984 ° C). ) при давлении в одну стандартную атмосферу (101,325 кПа). ^[6]

Приставки СИ, применяемые к литру

Литр, хотя и не является официальной единицей СИ, может использоваться с приставками СИ. Наиболее часто используемая производная единица — миллилитр, определяемая как одна тысячная литра, и также часто называемая производной единицей СИ «кубический сантиметр».Это широко используемая мера, особенно в медицине, кулинарии и автомобилестроении. Другие единицы можно найти в таблице ниже, где наиболее часто используемые термины выделены жирным шрифтом. Однако некоторые власти не рекомендуют некоторые из них; например, в США NIST рекомендует использовать миллилитр или литр вместо сантилитра. ^[7] Для литра используются два международных стандартных символа: L и l. В США предпочтение отдается первому из-за риска того, что (в некоторых шрифтах) буква l и цифра 1 могут быть перепутаны. ^[8]

Несколько	Имя	Символы		Эквивалентный объем			Субмножитель	Имя	Символы		Эквивалентный объем
10 0 L	литр	л	л	дм 3	кубических дециметров
10 1 L	декалитр	дал	дал	10 1 дм 3	десять кубических дециметров		10 -1 л	децилитр	дл	дл	10 2 см 3	соток кубических сантиметров
10 2 L	гектолитров	гл	гл	10 2 дм 3	сот кубических дециметров		10 −2 л	сантилитров	класс	cL	10 1 см 3	десять кубических сантиметров
10 3 L	килолитр	кл	кл	м 3	куб.м.		10 −3 л	миллилитр	мл	мл	см 3	кубический сантиметр
10 6 L	мегалитр	мл	мл	плотина 3	кубических декаметров, 1 миллион литров		10 −6 л	микролитров	мкл	мкл	мм 3	кубический миллиметр
10 9 L	гигалитр	Gl	GL	мм 3	кубический гектометр		10 −9 л	нанолитров	нл	нЛ	10 6 мкм 3	миллионов кубических микрометров
10 12 L	тералитр	Тл	TL	км 3	кубических километров		10 −12 L	пиколитров	пл	пол	10 3 мкм 3	тыс. Куб. Микрометров
10 15 L	петалитр	Пл	PL	10 3 км 3	тыс. Куб. Км		10 −15 L	фемтолитр	эт.	фЛ	мкм 3	кубических микрометров
10 18 L	экзалитр	Эль	EL	10 6 км 3	млн куб. Км		10 −18 L	аттолитров	и	AL	10 6 нм 3	миллионов кубических нанометров
10 21 L	цетталитр	Zl	ZL	мм 3	куб.м.		10 −21 L	зептолитр	зл	зл	10 3 нм 3	тыс. Куб. Нанометров
10 24 L	йотталитр	Yl	YL	10 3 мм 3	тыс. Куб.м.		10 −24 L	йоктолитров	ил	yL	нм 3	кубических нанометров

Неметрические преобразования

Смотрите также Имперские единицы и Обычные единицы США

Метрические единицы	Приблизительное значение	Неметрическая единица	Неметрическая единица	Метрический эквивалент
1 л	≈ 0.87987699	Императорская кварта	1 Императорская кварта	≡ 1,1365225 л
1 л	≈ 1.056688	квартеров США	1 кварта США	≡ 0,946352946 л
1 л	≈ 1.75975399	Имперские пинты	1 имперская пинта	≡ 0,568 26125 л
1 л	≈ 2,11337641	U.С. пинц	1 пинта США	≡ 0,473176473 л
1 л	≈ 0,21996925	Имперский галлон	1 британский галлон	≡ 4.5 4609 л
1 л	≈ 0,2641720523	галлон США	1 галлон США	≡ 3,7 85 411784 л
1 л	≈ 0,0353146667	кубических футов	1 кубический фут	≡ 28.316846592 L
1 л	≈ 61,023744	кубических дюймов	1 кубический дюйм	≡ 0,016 387064 л
1 л	≈ 35,19508	Имперские жидкие унции	1 британская жидкая унция	≡ 28,4 1306 25 мл
1 л	≈ 33,814023	жидких унций США	1 жидкая унция США	≡ 29.5735295625 мл

Приблизительное преобразование

Один литр немного больше, чем жидкая кварта США и немного меньше британской кварты или одной сухой кварты США. Мнемоника его объема относительно имперской пинты: «литр воды — пинта и три четверти»; это очень близко, так как на самом деле литр равен 1,75975399 пинты.

Литр — это объем куба со сторонами 10 см, который немного меньше куба со сторонами 4 дюйма (одна треть фута).Один кубический фут будет содержать ровно 27 таких кубов (по четыре дюйма с каждой стороны), что делает один кубический фут примерно равным 27 литрам. Один кубический фут имеет точный объем 28,316846592 литра, что на 4,88% больше, чем 27-литровый примерный объем.

Литр жидкой воды имеет массу, почти равную одному килограмму. Первоначально килограмм определялся как масса одного литра воды. Поскольку объем изменяется в зависимости от температуры и давления, а для давления используются единицы массы, определение килограмма было изменено.При стандартном давлении один литр воды имеет массу 0,999975 кг при 4 ° C и 0,997 кг при 25 ° C. ^[9]

Символ

Первоначально единственным обозначением литра было l (строчная буква L), в соответствии с соглашением СИ, согласно которому только те символы единиц, которые сокращают имя человека, начинаются с заглавной буквы. Однако во многих англоязычных странах наиболее распространенной формой рукописной арабской цифры 1 является просто вертикальный штрих; то есть ему не хватает подъема, добавленного во многих других культурах.Поэтому цифру «1» легко спутать с буквой «l». В некоторых компьютерных шрифтах два символа едва различимы. В результате L (заглавная буква L) был принят CIPM в качестве альтернативного символа для литра в 1979 году. ^[10] Национальный институт стандартов и технологий США теперь рекомендует использовать заглавную букву L, ^[11] практика, которая также широко применяется в Канаде и Австралии. В этих странах символ L также используется с префиксами, например, в мл и мкл, вместо традиционных мл и мкл, используемых в Европе.В Великобритании и Ирландии, а также в остальной Европе, строчные буквы l используются с приставками, хотя целые литры часто пишутся полностью (так, «750 мл» на винной бутылке, но часто «1 литр» на винной бутылке). картонная упаковка сока). В 1990 году Международный комитет мер и весов заявил, что еще слишком рано выбирать единый символ для литра. ^[12]

Письмо l

До 1979 года символ ℓ стал широко использоваться в некоторых странах; ^{[ требуется ссылка ]} например, он был рекомендован Южноафриканским бюро стандартов, публикация M33 и Канадой в 1970-х годах.Этот символ все еще можно иногда встретить в некоторых англоязычных и европейских странах, таких как Германия, и его использование повсеместно в Японии и Южной Корее.

Шрифты, покрывающие символы CJK, обычно включают не только маленький шрифт ℓ, но также четыре заранее составленных символа: ㎕, ㎖, ㎗ и ㎘ для микролитров, миллилитров, децилитров и килолитров.

Литр: символы Юникода (скрипт l) ^[13]

Символ	Имя	Число в Юникоде
ℓ	литров (Script Small L)	U + 2113
㎕	микролитров (квадратная MU L)	U + 3395
㎖	Миллилитр (квадратный ML)	U + 3396
㎗	Децилитр (квадратный DL)	U + 3397
㎘	килолитр (квадратный KL)	U + 3398

История

Первое название литра было «кадил»; стандарты представлены в Музее искусств и ремесел в Париже. ^[14]

Литр был введен во Франции в 1795 году как одна из новых «республиканских единиц измерения» и определялся как один кубический дециметр. ^[15] Один литр жидкой воды имеет массу почти ровно один килограмм из-за того, что в 1795 году грамм был определен как один кубический сантиметр воды при температуре таяния льда. ^[4] Первоначальная длина в дециметрах составляла 44,344 линий , которая была пересмотрена в 1798 году до 44,3296 линий . Это сделало оригинальный литр 1.000974 сегодняшнего кубического дециметра. Из этого литра был построен килограмм.

В 1879 году CIPM принял определение литра с обозначением l (строчная буква L).

В 1901 году на 3-й конференции CGPM литр был переопределен как пространство, занимаемое 1 кг чистой воды при температуре ее максимальной плотности (3,98 ° C) под давлением 1 атм. Это сделало литр равным примерно 1.000028 дм ³ (в более ранних справочных работах его обычно указывали на 1.000027 дм ³ ).

В 1964 году на 12-й конференции CGPM первоначальное определение было возвращено, и, таким образом, литр снова был определен в точном отношении к метру, как другое название кубического дециметра, то есть ровно 1 дм ³ . ^[5]

В 1979 году на 16-й конференции CGPM был принят альтернативный символ L (заглавная буква L). Он также выразил предпочтение, чтобы в будущем только один из этих двух символов должен быть сохранен, но в 1990 году сказал, что еще слишком рано делать это. ^[12]

Повседневное использование

В разговорной речи символ «мл» (миллилитр) может произноситься как «мил». Это может потенциально вызвать путаницу с некоторыми другими словами измерения, такими как:

1. «мм» для миллиметра, единица длины, равная одной тысячной метра
2. мил на тысячную часть дюйма
3. « мил «, скандинавская единица длины, равная 10 км
4. «мил», единица измерения углов

Аббревиатура «кубический сантиметр» (кубический сантиметр, равный миллилитру или мл) — это единица измерения в системе кубических единиц, которая предшествовала системе MKS, которая позже превратилась в систему SI.Аббревиатура «cc» до сих пор широко используется во многих областях, включая медицинские дозировки и размеры для рабочего объема двигателя внутреннего сгорания.

Микролитр (мкл) в прошлом был известен как лямбда (λ), но сейчас такое использование не рекомендуется. ^[16] В медицинской области микролитр иногда обозначается сокращенно как мкл по результатам испытаний. ^[17]

В системе СИ, помимо префиксов для степеней 1000, используются «санти» (10 ^–2 ), «деци» (10 ^–1 ), «дека» (10 ⁺¹ ) и «hecto» (10 ⁺² ) приставки с литрами являются обычным явлением.Например, во многих европейских странах гектолитр — это типичная единица измерения объемов производства и экспорта напитков (молока, пива, безалкогольных напитков, вина и т. Д.), А также для измерения размера улова и квот для рыболовных судов; децилитры распространены в Хорватии, Швейцарии и Скандинавии и часто встречаются в кулинарных книгах, а также в меню ресторанов и кафе; сантилитры указывают вместимость стаканов и маленьких бутылочек. На разговорном голландском языке в Бельгии, « vijfentwintiger » и « drieëndertiger » (буквально «двадцать пять» и «тридцать три») являются обычными пивными стаканами, в соответствующих бутылках упоминается 25 cL и 33 cL.Бутылки также могут быть 75 cL или половинного размера — 37,5 cL для «кустарного» пива или 70 cL для вин или спиртных напитков. Банки бывают объемом 25, 33 и 50 мл. ^{[ необходима ссылка ]} Точно так же стопки алкоголя часто отмечаются cL в меню ресторана, обычно 3 cL (1,06 имп. Жидких унций; 1,01 жидких унций США).

В странах, где метрическая система была принята в качестве официальной системы измерения после введения стандарта SI, общее использование избегает префиксов, которые не являются степенями 1000. Например, в Канаде, Австралии и Новой Зеландии потребительские напитки маркируются почти исключительно с использованием литров и миллилитров.