Las materias primas de las baterías de litio incluyen principalmente materiales de electrodos positivos, materiales de electrodos negativos, electrolitos y separadores. La selección y proporción de estos materiales impactan directamente en el rendimiento y la seguridad de las baterías de litio.
1. Materiales del cátodo: El material del electrodo positivo es uno de los componentes más importantes de una batería de litio y determina la densidad de energía y la plataforma de voltaje de la batería. Los materiales catódicos comunes actualmente en el mercado incluyen óxido de litio y cobalto (LCO), óxido de litio y manganeso (LMO), fosfato de litio y hierro (LFP) y materiales ternarios (como óxido de litio, níquel, cobalto y manganeso (NCM) y óxido de litio, níquel y cobalto y aluminio (NCA).
Cada uno de estos materiales tiene sus propias características únicas. Por ejemplo, el óxido de litio y cobalto ofrece una alta capacidad específica y un alto voltaje de funcionamiento, mientras que el fosfato de litio y hierro ofrece una alta seguridad y un ciclo de vida prolongado.
2. Materiales del ánodo: el grafito u otros materiales a base de carbono- se utilizan normalmente como materiales de electrodos negativos. El grafito tiene excelentes propiedades de intercalación de litio, buena conductividad y bajo costo, lo que lo hace ampliamente utilizado en baterías de litio.
En los últimos años, los materiales basados en silicio-han atraído la atención debido a su alta capacidad teórica, pero en aplicaciones prácticas todavía enfrentan problemas como la expansión del volumen y la estabilidad cíclica.
3. Electrolito: el electrolito es el medio para el transporte de iones de litio en las baterías de litio y su rendimiento afecta directamente la capacidad, la resistencia interna y la seguridad de la batería. Los electrolitos de uso común incluyen electrolitos líquidos compuestos de solventes orgánicos y sales de litio, así como electrolitos sólidos.
4. Diafragma: El diafragma es un componente clave en las baterías de litio. Se sitúa entre los electrodos positivo y negativo, aislándolos y evitando cortocircuitos. Además, la estructura microporosa del diafragma permite el paso libre de los iones de litio, garantizando el rendimiento de carga y descarga de la batería.
