Surowce do produkcji akumulatorów litowych obejmują przede wszystkim materiały na elektrody dodatnie, materiały na elektrody ujemne, elektrolit i separatory. Wybór i proporcja tych materiałów bezpośrednio wpływają na wydajność i bezpieczeństwo baterii litowych.
1. Materiały katodowe: Materiał elektrody dodatniej jest jednym z najważniejszych elementów akumulatora litowego, określającym gęstość energii akumulatora i platformę napięciową. Typowe materiały katodowe dostępne obecnie na rynku obejmują tlenek litu i kobaltu (LCO), tlenek litu i manganu (LMO), fosforan litowo-żelazowy (LFP) i materiały trójskładnikowe (takie jak tlenek litu, niklu, kobaltu i manganu (NCM) i tlenek litu, niklu, kobaltu i glinu (NCA).
Każdy z tych materiałów ma swoje unikalne cechy. Na przykład tlenek litu i kobaltu zapewnia wysoką pojemność właściwą i wysokie napięcie robocze, podczas gdy fosforan litowo-żelazowy zapewnia wysokie bezpieczeństwo i długą żywotność.
2. Materiały anodowe: grafit lub inne materiały-na bazie węgla są zwykle używane jako materiały na elektrody ujemne. Grafit ma doskonałe właściwości interkalacji litu, dobrą przewodność i niski koszt, dzięki czemu jest szeroko stosowany w bateriach litowych.
W ostatnich latach materiały na bazie krzemu-przyciągnęły uwagę ze względu na ich wysoką teoretyczną pojemność, ale w zastosowaniach praktycznych nadal napotykają problemy, takie jak zwiększanie objętości i stabilność cykliczna.
3. Elektrolit: Elektrolit jest nośnikiem transportu litowo-jonowego w akumulatorach litowych, a jego działanie bezpośrednio wpływa na pojemność akumulatora, rezystancję wewnętrzną i bezpieczeństwo. Powszechnie stosowane elektrolity obejmują elektrolity ciekłe składające się z rozpuszczalników organicznych i soli litu, a także elektrolity stałe.
4. Membrana: Membrana jest kluczowym elementem baterii litowych. Znajduje się pomiędzy elektrodami dodatnimi i ujemnymi, izolując je i zapobiegając zwarciom. Co więcej, mikroporowata struktura membrany umożliwia swobodny przepływ jonów litu, zapewniając wydajność ładowania i rozładowywania akumulatora.
