Råvarene til litiumbatterier inkluderer primært positive elektrodematerialer, negative elektrodematerialer, elektrolytt og separatorer. Valget og andelen av disse materialene påvirker ytelsen og sikkerheten til litiumbatterier direkte.
1. Katodematerialer: Det positive elektrodematerialet er en av de viktigste komponentene i et litiumbatteri, som bestemmer batteriets energitetthet og spenningsplattform. Vanlige katodematerialer som for tiden er på markedet inkluderer litiumkoboltoksid (LCO), litiummanganoksid (LMO), litiumjernfosfat (LFP) og ternære materialer (som litiumnikkelkoboltmanganoksid (NCM) og litiumnikkelkoboltaluminiumoksid (NCA).
Hvert av disse materialene har sine egne unike egenskaper. For eksempel tilbyr litiumkoboltoksid høy spesifikk kapasitet og høy driftsspenning, mens litiumjernfosfat gir høy sikkerhet og lang levetid.
2. Anodematerialer: Grafitt eller andre karbon-baserte materialer brukes vanligvis som negative elektrodematerialer. Grafitt har utmerkede litiuminterkalasjonsegenskaper, god ledningsevne og lave kostnader, noe som gjør den mye brukt i litiumbatterier.
De siste årene har silisiumbaserte-materialer vakt oppmerksomhet på grunn av sin høye teoretiske kapasitet, men i praktiske applikasjoner står de fortsatt overfor problemer som volumutvidelse og sykkelstabilitet.
3. Elektrolytt: Elektrolytten er mediet for litiumiontransport i litiumbatterier, og ytelsen påvirker batteriets kapasitet, indre motstand og sikkerhet direkte. Vanlig brukte elektrolytter inkluderer flytende elektrolytter sammensatt av organiske løsningsmidler og litiumsalter, samt faste elektrolytter.
4. Membran: Membranen er en nøkkelkomponent i litiumbatterier. Den sitter mellom de positive og negative elektrodene, isolerer dem og forhindrer kortslutninger. Dessuten lar membranens mikroporøse struktur litiumioner passere fritt, noe som sikrer batteriets lade- og utladningsytelse.
