المبدأ الأساسي لبطاريات الليثيوم هو الاستفادة من انتقال أيونات الليثيوم بين الأقطاب الموجبة والسالبة لتحقيق تحويل الطاقة الكهربائية. المكونات الرئيسية لبطاريات الليثيوم هي القطب الموجب والقطب السالب والفاصل والإلكتروليت.
- الكاثود:الكاثود هو مادة القطب الموجب لبطاريات الليثيوم، وعادة ما يكون أكسيد معدني أو فوسفات يحتوي على الليثيوم. وظيفة القطب الموجب هي إطلاق أيونات الليثيوم أثناء التفريغ، وتوفير الإلكترونات، وتكوين تيار؛ أثناء الشحن، يمتص أيونات الليثيوم، ويستقبل الإلكترونات، ويستعيد الشحنة.
- القطب السالب:القطب السالب هو مادة القطب السالب لبطارية الليثيوم. وهو عادة ما يكون معدنًا أو مادة كربونية يمكنها إدخال واستخراج أيونات الليثيوم، مثل Li وC وSi وSn وما إلى ذلك. تتمثل وظيفة القطب السالب في تضمين أيونات الليثيوم أثناء التفريغ وإطلاق الإلكترونات وتكوين تيار؛ لإزالة أيونات الليثيوم أثناء الشحن واستقبال الإلكترونات واستعادة الشحنة.
- فاصل:الفاصل هو طبقة العزل لبطارية الليثيوم. وهو عادة عبارة عن فيلم بوليمر ذو بنية مسامية دقيقة، مثل البولي بروبيلين والبولي إيثيلين وما إلى ذلك. تتمثل وظيفة الفاصل في عزل الأقطاب الموجبة والسالبة لمنع حدوث ماس كهربائي؛ وفي الوقت نفسه، يسمح بمرور أيونات الليثيوم لضمان اتصال الإلكتروليت.
- بالكهرباء:الإلكتروليت هو الوسط الموصل لبطاريات الليثيوم، وعادة ما يكون عبارة عن محلول عضوي أو مادة صلبة تحتوي على أملاح الليثيوم، مثل سداسي فلورو فوسفات الليثيوم LiPF6، أو بيركلورات الليثيوم LiClO4، وما إلى ذلك. ويتمثل دور الإلكتروليت في توفير ناقل لأيونات الليثيوم وتحقيق هجرة أيونات الليثيوم بين القطب الموجب والقطب السالب.