Surovine litijevih baterij vključujejo predvsem materiale za pozitivne elektrode, materiale za negativne elektrode, elektrolit in separatorje. Izbira in delež teh materialov neposredno vplivata na zmogljivost in varnost litijevih baterij.
1. Katodni materiali: material pozitivne elektrode je eden najpomembnejših sestavnih delov litijeve baterije, ki določa energijsko gostoto baterije in napetostno platformo. Običajni katodni materiali, ki so trenutno na trgu, vključujejo litijev kobaltov oksid (LCO), litijev manganov oksid (LMO), litijev železov fosfat (LFP) in trikomponentne materiale (kot sta litij nikelj kobalt manganov oksid (NCM) in litij nikelj kobalt aluminijev oksid (NCA).
Vsak od teh materialov ima svoje edinstvene značilnosti. Na primer, litij-kobaltov oksid ponuja visoko specifično zmogljivost in visoko delovno napetost, medtem ko litij-železov fosfat nudi visoko varnost in dolgo življenjsko dobo.
2. Anodni materiali: Grafit ali drugi materiali na osnovi ogljika-se običajno uporabljajo kot materiali za negativne elektrode. Grafit ima odlične interkalacijske lastnosti litija, dobro prevodnost in nizke stroške, zaradi česar se pogosto uporablja v litijevih baterijah.
V zadnjih letih so materiali na osnovi silicija-pritegnili pozornost zaradi svoje visoke teoretične zmogljivosti, vendar se v praktičnih aplikacijah še vedno soočajo s težavami, kot sta povečanje volumna in stabilnost ciklov.
3. Elektrolit: Elektrolit je medij za transport litij-ionov v litijevih baterijah in njegova zmogljivost neposredno vpliva na kapaciteto baterije, notranji upor in varnost. Običajno uporabljeni elektroliti vključujejo tekoče elektrolite, sestavljene iz organskih topil in litijevih soli, ter trdne elektrolite.
4. Membrana: Membrana je ključni sestavni del litijevih baterij. Nahaja se med pozitivno in negativno elektrodo, ju izolira in preprečuje kratke stike. Poleg tega mikroporozna struktura diafragme omogoča prost prehod litijevih ionov, kar zagotavlja zmogljivost polnjenja in praznjenja baterije.
