Trenutno obstajajo tri prebojne smeri v tehnologiji litijevih baterij: pozitivni in negativni elektrodemateriali, elektroliti in diafragme
Anodni materiali:
Katodni materiali za litijeve baterije večinoma vključujejo litijev kobaltat, litijev manganat, trikomponentne materiale nikelj-mangan-kobalt in litijev železov fosfat. Med njimi ima litijev železov fosfat več drugih materialov, ki nimajo potencialnih prednosti življenjske dobe cikla, varnosti in stroškov materiala, se šteje za idealen katodni material.
katodamateriali:
Katodni material je sorazmerno nizkotehnološki in na splošno uporablja grafit kot katodo. Vendar kljub uspešni komercializaciji grafitnih katodnih materialov vedno obstajajo nekatere nepremostljive slabosti zaradi uporabe ogljika kot katode. Ker grafit tvori pasivacijski film v elektrolitu, lahko film prenese litijeve ione, vendar povzroči izgubo energije. Poleg tega, ko je baterija prenapolnjena, se kovinski litij obori na površini grafitne anode, kar vodi do kratkega stika. Ko se temperatura dvigne, bo grafitna anoda v stanju, vgrajenem v litij, najprej eksotermno reagirala z elektrolitom, kar lahko povzroči vnetljiv plin in gorenje. Zato grafit ni najbolj idealen anodni material, iskanje neogljičnih anodnih materialov z boljšimi zmogljivostmi pa je pomembno vprašanje pri raziskavah litij-ionskih baterij.
Čeprav so bili različni neogljikovi anodni materiali zelo raziskani, zlasti v zadnjih letih, nanostrukturirani nekarbonanodni materiali, kot so kositrovi kompozitni oksidi, spojine titanovega oksida in titanatne spojine itd., Ti materiali imajo še vedno veliko težav, ki niso rešene in jih še vedno ni mogoče rešiti. se uporabljajo v velikih količinah in morajo nenehno izboljševati proizvodne poti in procese.
elektrolit:
Elektrolit igra vlogo pri prevajanju elektronov med pozitivnimi in negativnimi elektrodami litijevih baterij in je zagotovilo za litij-ionske baterije, da dobijo visoko napetost, visoko specifično energijo in druge prednosti. Elektrolit je običajno izdelan iz organskega topila visoke čistosti, elektrolitske litijeve soli, potrebnih dodatkov in drugih surovin, ki so formulirane v določenem razmerju pod določenimi pogoji.
Glavna elektroliti, ki se uporabljajo v litijevih baterijah, sta litijev perklorat in litijev heksafluorofosfat. Vendar baterija iz litijevega perklorata ni dobra pri nizkih temperaturah, obstaja nevarnost eksplozije, Japonska in ZDA sta uporabo prepovedala. Medtem ko ima baterija iz litijeve soli, ki vsebuje fluor, dobre zmogljivosti, brez nevarnosti eksplozije in visoko uporabnost.
diafragma:
Diafragma ima vlogo pri litijevih baterijah, da prepreči kratek stik pozitivnih in negativnih elektrod ter zagotavlja kanal za prenos litijevih ionov med polnjenjem in praznjenjem litijevih baterij. Skratka, membrana je porozna plastična folija. Vendar pa neposredno vpliva na zmogljivost, kolesarjenje in varnostno delovanje baterije.
Visoka tehnična vsebnost diafragme zaradi težavnosti postopka izdelave lukenj. Trenutno so glavni proizvodi diafragme na mednarodni ravni enoslojni polipropilenski (PP) nanoporozni film, enoslojni polietilenski (PE) nanoporozni film, PP/PE/PP trislojni kompozitni nanoporozni film in druge vrste s prečnim in vzdolžnim natančnim raztezanjem.
