De belangrijkste materialen van de batterij omvatten positieve elektrodematerialen, negatieve elektrodenmaterialen, elektrolyten, diafragma's en schalen.
Positieve elektrodematerialen
Positieve elektrodematerialen zijn het belangrijkste onderdeel van het genereren van elektriciteit in batterijen. Veel voorkomende zijn:
- Lithium Cobalt Oxide (LiCoo₂): het heeft een hoge specifieke capaciteit en goede cyclusprestaties, maar het is duur en relatief veilig.
- Lithium mangaanoxide (limn₂o₄): het is rijk aan hulpbronnen en goedkoop, maar heeft een slechte cyclusprestaties en ernstige verzwakking op hoge temperatuur.
- Lithium ijzerfosfaat (LifePo₄): het heeft lage kosten, hoge veiligheid, lange cyclus levensduur, maar lage specifieke capaciteit.
- TERNAIRE MATERIALEN (zoals nikkel Cobalt Mangaan Oxide Li (Nicomn) O₂): het combineert meerdere voordelen, heeft een hoge specifieke capaciteit en relatief evenwichtige prestaties.
Negatieve elektrodenmaterialen
Negatieve elektrodematerialen zijn verantwoordelijk voor het opslaan van energie. Veel voorkomende zijn:
- Graphite: het wordt veel gebruikt en heeft een goede geleidbaarheid en cyclusstabiliteit.
- Silicon-gebaseerde materialen: de theoretische gramcapaciteit is hoog, maar er zijn problemen zoals volume-expansie, die de levensduur van de batterij beïnvloeden.
Elektrolyt
De elektrolyt speelt de rol van het uitvoeren van ionen in de batterij. Veel voorkomende zijn:
- Liquid Electrolyt: meestal een mengsel van organische oplosmiddelen en lithiumzouten, het heeft een hoge ionische geleidbaarheid, maar er zijn uitdagingen in veiligheid en stabiliteit.
- Solid elektrolyt: het heeft een betere veiligheid en stabiliteit, maar de ionische geleidbaarheid moet worden verbeterd.
Diafragma en shell
Het diafragma wordt gebruikt om te voorkomen dat de positieve en negatieve elektroden direct contact opnemen met en kortsluiting. Veelgebruikte diafragma -materialen omvatten polyethyleen, polypropyleen, enz. De schaal is meestal gemaakt van metaal om de interne structuur te beschermen.
Andere hulpmaterialen
Hulpmaterialen zoals bindmiddelen en geleidende middelen worden gebruikt om de prestaties en stabiliteit van de batterij te verbeteren. Het bindmiddel fungeert bijvoorbeeld als een inactieve component in het elektrodeblad. Hoewel het een klein deel goed is, speelt het een belangrijke rol.