Ciri dan harga bateri ion lithium berkait rapat dengan bahan elektrod positifnya. Secara amnya, bahan elektrod positif harus memenuhi: (1) Dalam julat potensi cas dan pelepasan yang diperlukan, ia mempunyai keserasian elektrokimia dengan larutan elektrolit; (2) Kinetik proses elektrod lembut; (3) Sangat berbalik; (4) Kestabilan yang baik di udara dalam keadaan penuh litium.
Bateri Lithium Ion
Dengan pengembangan bateri lithium-ion, kerja penyelidikan mengenai bahan katod berprestasi tinggi dan kos rendah sentiasa dijalankan. Pada masa ini, penyelidikan terutamanya tertumpu pada oksida logam peralihan litium seperti lithium kobalt oxide, lithium nikel oxide, dan lithium manganese oxide.
Lithium kobalt oxide (LiCo02) tergolong dalam struktur jenis a-NaFe02 dengan struktur berlapis dua dimensi, yang sesuai untuk penghilangan ion litium. Oleh kerana proses penyediaannya yang sederhana, prestasi stabil, kapasiti spesifik tinggi, dan prestasi kitaran yang baik, kebanyakan bateri lithium-ion komersial semasa menggunakan LiCo02 sebagai bahan katod. Kaedah sintesisnya terutamanya merangkumi sintesis fasa pepejal suhu tinggi dan sintesis fasa pepejal suhu rendah, serta kaedah kimia lembut seperti kaedah pemendakan asid oksalik, kaedah sol-gel, kaedah sejuk dan panas, dan kaedah pencampuran organik.
Lithium nikel oksida (LiNi02) adalah sebatian struktur garam batu dengan kestabilan suhu tinggi yang baik. Kerana kadar pelepasan diri yang rendah, keperluan rendah untuk elektrolit, tidak ada pencemaran terhadap alam sekitar, sumber daya yang cukup banyak dan harga yang berpatutan, ini adalah bahan katod yang menjanjikan untuk menggantikan lithium kobalt oksida. Pada masa ini, LiNi02 disintesis terutamanya oleh tindak balas fasa pepejal Ni (NO3) 2, Ni (OH) 2, NiCO3, NiOOH dan LiOH, LiN03 dan LiC03. Sintesis LiNi02 lebih sukar daripada LiCo02. Sebab utama adalah bahawa stoikiometrik LiNi02 mudah terurai menjadi Li1-xNi1+x02 dalam keadaan suhu tinggi. Ion nikel yang berlebihan berada di lapisan litium di antara satah Ni02, menghalang penyebaran ion litium. Ini akan mempengaruhi aktiviti elektrokimia bahan, dan kerana Ni3+ lebih sukar diperoleh daripada Co3+, sintesis mesti dilakukan dalam suasana oksigen [2]
Lithium manganese oxide adalah pengubahsuaian bahan elektrod positif tradisional. Spinel LixMn204 pada masa ini paling banyak digunakan, yang mempunyai struktur terowong tiga dimensi dan lebih sesuai untuk deinterkalasi ion litium. Lithium manganese oxide mempunyai banyak bahan mentah, kos rendah, tanpa pencemaran, ketahanan berlebihan dan keselamatan terma yang lebih baik. Ini mempunyai keperluan yang agak rendah untuk peranti perlindungan keselamatan bateri, dan dianggap sebagai bahan katod yang paling menjanjikan untuk bateri ion lithium. Pembubaran Mn, kesan Jahn-Telle, dan penguraian elektrolit dianggap sebagai sebab utama kehilangan kapasiti bateri lithium-ion dengan lithium manganese oxide sebagai bahan katod.
