Анод литий-ионной батареи обычно изготавливается из активных соединений литиевого GG, а катод представляет собой особую молекулярную структуру из углерода. Основным компонентом обычного анодного материала является LiCoO2. Во время зарядки электрический потенциал, добавляемый к полюсам батареи, вынуждает анодные соединения высвобождать ионы лития и внедрять их в углерод с ламинарной структурой, организованной катодными молекулами. При разряде ионы лития вытягиваются из ламеллярного углерода и снова присоединяются к положительному соединению. Движение ионов лития создает литиевые батареи большой емкости.
Хотя принцип химической реакции очень прост, однако при реальном промышленном производстве необходимо учитывать гораздо больше практических проблем: материал положительного электрода нуждается в добавках для поддержания активности многократной зарядки, а материал отрицательного электрода должен быть спроектирован. на уровне молекулярной структуры для размещения большего количества ионов лития; Помимо поддержания стабильности, электролит, заполненный между положительным и отрицательным электродами, должен иметь хорошую электропроводность, чтобы снизить внутреннее сопротивление батареи.
Хотя литий-ионные батареи обладают немногими эффектами памяти, присущими никель-кадмиевым батареям, которые работают путем кристаллизации, они редко вызывают такую реакцию в литий-ионных батареях. Однако емкость литий-ионных аккумуляторов все равно будет уменьшаться после многократной зарядки и разрядки. Причины сложны и разнообразны. В основном это замена самих материалов анода и катода. На молекулярном уровне структура полости, содержащая ионы лития на аноде и катоде, будет постепенно разрушаться и блокироваться. С химической точки зрения, это активная пассивация материалов анода и катода, которая приводит к побочным реакциям и образованию других стабильных соединений. В физике также будет происходить постепенное отслаивание материала положительного электрода, что в конечном итоге уменьшает количество ионов лития в батарее, которые могут свободно перемещаться во время зарядки и разрядки.
