Nguyên liệu thô của pin lithium chủ yếu bao gồm vật liệu điện cực dương, vật liệu điện cực âm, chất điện phân và chất phân tách. Việc lựa chọn và tỷ lệ các vật liệu này ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và độ an toàn của pin lithium.
1. Vật liệu catốt: Vật liệu điện cực dương là một trong những thành phần quan trọng nhất của pin lithium, quyết định mật độ năng lượng và nền điện áp của pin. Các vật liệu catốt phổ biến hiện có trên thị trường bao gồm oxit lithium coban (LCO), oxit mangan lithium (LMO), lithium sắt photphat (LFP) và các vật liệu ternary (như oxit mangan coban lithium niken (NCM) và oxit nhôm coban lithium niken (NCA).
Mỗi loại vật liệu này đều có những đặc điểm riêng. Ví dụ, lithium coban oxit có công suất riêng cao và điện áp hoạt động cao, trong khi lithium iron phosphate mang lại độ an toàn cao và tuổi thọ dài.
2. Vật liệu cực dương: Than chì hoặc các vật liệu dựa trên cacbon-khác thường được sử dụng làm vật liệu điện cực âm. Than chì có đặc tính xen kẽ lithium tuyệt vời, độ dẫn điện tốt và giá thành thấp nên được sử dụng rộng rãi trong pin lithium.
Trong những năm gần đây, vật liệu làm từ silicon{0}}đã thu hút sự chú ý nhờ khả năng lý thuyết cao, nhưng trong ứng dụng thực tế, chúng vẫn phải đối mặt với các vấn đề như giãn nở thể tích và ổn định chu trình.
3. Chất điện phân: Chất điện phân là phương tiện vận chuyển ion lithium trong pin lithium và hiệu suất của nó ảnh hưởng trực tiếp đến dung lượng, điện trở trong và độ an toàn của pin. Chất điện phân thường được sử dụng bao gồm chất điện phân lỏng bao gồm dung môi hữu cơ và muối lithium, cũng như chất điện phân rắn.
4. Màng ngăn: Màng ngăn là thành phần chính trong pin lithium. Nó nằm giữa các điện cực dương và âm, cách ly chúng và ngăn ngừa đoản mạch. Hơn nữa, cấu trúc vi xốp của màng ngăn cho phép các ion lithium di chuyển tự do, đảm bảo hiệu suất sạc và xả của pin.
