Allo stato attuale, il materiale del catodo è il materiale di base del batteria al litio ed è il fattore chiave che determina le prestazioni della batteria. Ha un impatto diretto sulla densità di energia finale, sulla tensione, sulla durata e sulla sicurezza del prodotto ed è anche la parte più costosa delle batterie al litio. Per questo motivo, le batterie al litio prendono spesso il nome dai materiali degli elettrodi positivi, come ad esempio batterie al litio ferro fosfato, quali sono batterie al litio che utilizzano materiali al litio ferro fosfato come elettrodo positivo.
La differenza tra i diversi materiali del catodo è evidente e anche i campi di applicazione sono diversi. I materiali catodici comuni possono essere suddivisi in ossido di cobalto di litio (LCO), manganato di litio (LMO), fosfato di ferro e litio (LFP) e materiale ternario (NCM).
L'ossido di cobalto di litio è il primo materiale catodico commercializzato e la sua densità di energia è superiore a quella delle batterie ricaricabili come l'idruro metallico di nichel e l'acido di piombo. Il potenziale di sviluppo delle batterie al litio è stato dimostrato per la prima volta, ma sono molto costose e hanno un ciclo di vita ridotto e sono adatte solo per prodotti elettronici 3C. Sebbene il manganato di litio abbia basso costo, la sua densità energetica non è buona. È stato utilizzato nei primi veicoli elettrici a bassa velocità, come le auto a batteria, in una certa misura. Oggi viene utilizzato principalmente negli utensili elettrici e nei campi di accumulo di energia e si vede raramente nelle batterie di alimentazione.
Il vantaggio principale dei materiali ternari risiede nella loro elevata densità di energia. Con lo stesso volume e stessa qualità, il tempo di resistenza è molto più avanti rispetto ad altri percorsi tecnici. Ma anche i suoi svantaggi sono molto evidenti: scarsa sicurezza, il punto di fuoco è relativamente basso sotto impatto e in un ambiente ad alta temperatura. Nei test di sicurezza come puntura di spillo e sovraccarico, potenza ad alta capacità batterie ternarie è molto difficile per superare la prova. È il difetto delle prestazioni di sicurezza che ha sempre limitato l'applicazione su larga scala dell'assemblaggio e dell'integrazione della tecnologia dei materiali ternariical percorso.
Il fosfato di ferro e litio è esattamente l'opposto dei materiali ternari e la sua sicurezza è molto buona. La sua struttura cristallina è un tipo unico di olivina e la struttura dello scheletro spaziale non si deforma facilmente, in modo che possa rimanere stabile in un ambiente ad alta temperatura. Il materiale ternario inizierà a decomporsi e rilasciare ossigeno a circa 150 ℃~ 250 ℃, provocando la combustione dell'elettrolito. Al contrario, la temperatura di decomposizione di fosfato di ferro di litio è di circa 600 ℃, e il vantaggio in termini di sicurezza è molto evidente.
Sulla base dei vantaggi di cui sopra, il fosfato di ferro e litio può passare molti test di sicurezza Quello le batterie ternarie non possono passare; d'altra parte, la vita di servizio di batteria al litio ferro fosfatoanche lui have enorme vantaggio e i suoi tempi di ciclo superano di gran lunga altri percorsi tecnici, adatti ai veicoli elettrici. Due richieste fondamentali dei consumatori: sicurezza e durata.