Materiile prime ale bateriilor cu litiu includ în principal materiale pentru electrozi pozitivi, materiale pentru electrozi negativi, electroliți și separatori. Selecția și proporția acestor materiale au un impact direct asupra performanței și siguranței bateriilor cu litiu.
1. Materiale catodice: Materialul electrodului pozitiv este una dintre cele mai importante componente ale unei baterii cu litiu, determinând densitatea de energie și platforma de tensiune a bateriei. Materialele catodice comune existente în prezent pe piață includ oxidul de litiu cobalt (LCO), oxidul de litiu mangan (LMO), fosfatul de litiu fier (LFP) și materialele ternare (cum ar fi oxidul de litiu nichel cobalt mangan (NCM) și oxidul de litiu nichel cobalt aluminiu (NCA).
Fiecare dintre aceste materiale are propriile sale caracteristici unice. De exemplu, oxidul de litiu cobalt oferă o capacitate specifică mare și o tensiune de operare ridicată, în timp ce fosfatul de litiu fier oferă siguranță ridicată și ciclu de viață lung.
2. Materiale pentru anozi: grafitul sau alte materiale pe bază de carbon-sunt de obicei utilizate ca materiale pentru electrozi negativi. Grafitul are proprietăți excelente de intercalare cu litiu, o conductivitate bună și un cost scăzut, ceea ce îl face utilizat pe scară largă în bateriile cu litiu.
În ultimii ani, materialele pe bază de siliciu-au atras atenția datorită capacității lor teoretice ridicate, dar în aplicațiile practice, ele se confruntă în continuare cu probleme precum extinderea volumului și stabilitatea ciclului.
3. Electrolitul: Electrolitul este mediul pentru transportul ionilor de litiu în bateriile cu litiu, iar performanța acestuia afectează direct capacitatea bateriei, rezistența internă și siguranța. Electroliții utilizați în mod obișnuit includ electroliți lichizi compuși din solvenți organici și săruri de litiu, precum și electroliți solizi.
4. Diafragma: Diafragma este o componentă cheie a bateriilor cu litiu. Se așează între electrozii pozitivi și negativi, izolându-i și prevenind scurtcircuitele. În plus, structura microporoasă a diafragmei permite ionilor de litiu să treacă liber, asigurând performanța de încărcare și descărcare a bateriei.
