Det grunnleggende prinsippet for litiumbatterier er å utnytte migreringen av litiumioner mellom de positive og negative elektrodene for å oppnå konvertering av elektrisk energi. Hovedkomponentene i litiumbatterier er positiv elektrode, negativ elektrode, separator og elektrolytt.
- Katode:Katoden er det positive elektrodematerialet til litiumbatterier, vanligvis et metalloksid eller fosfat som inneholder litium. Funksjonen til den positive elektroden er å frigjøre litiumioner under utladning, gi elektroner og danne en strøm; under lading absorberer den litiumioner, mottar elektroner og gjenoppretter ladningen.
- Negativ elektrode:Den negative elektroden er det negative elektrodematerialet til litiumbatteriet. Det er vanligvis et metall- eller karbonmateriale som kan sette inn og trekke ut litiumioner, som Li, C, Si, Sn osv. Funksjonen til den negative elektroden er å legge inn litiumioner under utladning, frigjøre elektroner og danne en strøm; å fjerne litiumioner under lading, motta elektroner og gjenopprette ladningen.
- Separator:Separatoren er isolasjonslaget til litiumbatteriet. Det er vanligvis en polymerfilm med en mikroporøs struktur, som polypropylen, polyetylen osv. Separatorens funksjon er å isolere de positive og negative elektrodene for å forhindre kortslutninger; samtidig lar den litiumioner passere gjennom for å sikre tilkoblingen til elektrolytten.
- Elektrolytt:Elektrolytten er det ledende mediet til litiumbatterier, vanligvis en organisk løsning eller fast materiale som inneholder litiumsalter, som LiPF6 litiumheksafluorfosfat, LiClO4 litiumperklorat osv. Elektrolyttens rolle er å gi en bærer for litiumioner og realisere migrasjonen av litiumioner mellom den positive elektroden og den negative elektroden.