Қазіргі уақытта литий батареяларының технологиясында үш серпінді бағыт бар: оң және теріс электродиматериалдар, электролиттер және диафрагмалар.
Анодтық материалдар:
Литий батареясының катодты материалдарына негізінен литий кобальтаты, литий манганаты, никель-марганец-кобальт үштік материалдары және литий темір фосфаты жатады. Олардың ішінде литий темір фосфаты циклдің қызмет ету мерзімі, қауіпсіздік және материалдық шығындардың әлеуетті артықшылықтарына ие емес бірнеше басқа материалдарға ие, идеалды катодты материал болып саналады.
Катодматериалдар:
Катод материалы салыстырмалы түрде төмен технология және әдетте катод ретінде графитті пайдаланады. Дегенмен, графиттік катодтық материалдардың табысты коммерциялануына қарамастан, көміртекті катод ретінде пайдалану себебінен әрқашан кейбір еңсерілмейтін әлсіздіктер бар. Графит электролитте пассивациялық пленка түзетіндіктен, пленка литий иондарын тасымалдай алады, бірақ энергияның жоғалуына әкеледі. Сонымен қатар, аккумулятор шамадан тыс зарядталғанда, металл литий графиттік анодтың бетінде тұнбаға түседі, бұл қысқа тұйықталуға әкеледі. Температура көтерілген сайын, литий енгізілген күйдегі графит анод алдымен электролитпен экзотермиялық реакцияға түсіп, тұтанғыш газ және жану пайда болуы мүмкін. Сондықтан графит ең идеалды анодтық материал емес, және жақсырақ өнімділігі бар көміртекті анодты емес материалдарды іздеу литий-ионды батареяларды зерттеудің маңызды мәселесі болып табылады.
Көміртекті анодты емес әртүрлі материалдар кеңінен зерттелсе де, әсіресе соңғы жылдары, қалайы композиттік оксидтері, титан оксиді қосылыстары және титанат қосылыстары сияқты наноқұрылымды карбонанодты емес материалдар және т.б., бұл материалдарда әлі де шешілмеген және әлі де шешілмейтін көптеген мәселелер бар. көп мөлшерде пайдаланылады және өндіріс жолдары мен процестерін үздіксіз жақсартуды қажет етеді.
Электролит:
Электролит литий батареяларының оң және теріс электродтары арасындағы электрондарды өткізуде рөл атқарады және литий-ионды аккумуляторлар үшін жоғары вольтты, жоғары ерекше энергияны және басқа да артықшылықтарды алудың кепілі болып табылады. Электролит әдетте жоғары таза органикалық еріткіштен, электролиттік литий тұзынан, қажетті қоспалардан және белгілі бір шарттарда белгілі қатынаста құрастырылған басқа да шикізаттан жасалады.
Литий батареяларында қолданылатын негізгі электролиттер литий перхлораты және литий гексафторофосфаты болып табылады. Дегенмен, литий перхлораттан жасалған аккумулятор төмен температурада жақсы емес, жарылыс қаупі бар, Жапония мен Америка Құрама Штаттары пайдалануға тыйым салған. Құрамында фтори бар литий тұзынан жасалған аккумулятор жақсы өнімділікке ие болғанымен, жарылыс қаупі жоқ және жоғары қолдану мүмкіндігі бар.
Диафрагма:
Диафрагма оң және теріс электродтардың қысқа тұйықталуын болдырмау үшін литий батареяларында рөл атқарады және литий батареяларын зарядтау және разрядтау кезінде литий иондарын тасымалдау арнасын қамтамасыз етеді. Қысқаша айтқанда, диафрагма кеуекті пластикалық пленка болып табылады. Дегенмен, ол батареяның сыйымдылығына, циклдік өнімділігіне және қауіпсіздігіне тікелей әсер етеді.
Диафрагманың жоғары техникалық мазмұны оның тесік жасау процесінің қиындығына байланысты. Қазіргі уақытта халықаралық деңгейде диафрагманың негізгі өнімдері бір қабатты полипропилен (PP) нанокеуекті пленка, бір қабатты полиэтилен (PE) нанокеуекті пленка, PP/PE/PP үш қабатты композиттік нанокеуекті пленка және көлденең және бойлық дәлдікпен созу арқылы басқа түрлері болып табылады.
