Lityum piller temel olarak anotlar, katots, diyaframlar, elektrolitler, bağlayıcılar, iletken maddeler, tırnaklar ve paketleme malzemelerinden oluşur.

Adüğüm malzemeleri

Silikon bazlı malzemeler: esas olarak nano silikon(Si) ve silikon oksit(SiOx). Silikon bazlı negatif elektrotlara karşılık gelen iki yol, silikon-karbon negatif elektrotlar ve silikon-oksijen negatif elektrotlardır. Silikon bazlı negatif elektrotlar çok yüksek spesifik kapasiteye ve spesifik enerji yoğunluğuna sahiptir. Teorik olarak, silikon malzemelerin spesifik kapasitesi karbon malzemelerinkinden 10 kat daha fazladır ve spesifik enerji yoğunluğu da yaklaşık 5 kat daha yüksektir. Bu nedenle silikon bazlı negatif elektrotların, en umut verici yeni nesil lityum pil negatif elektrot malzemeleri olduğu düşünülmektedir.

Diyafram

Lityum pillerin yapısında diyafram en önemli iç bileşenlerden biridir. Diyaframın performansı pilin arayüz yapısını ve iç direncini belirler ve pilin kapasitesini, döngüsünü ve güvenlik performansını doğrudan etkiler. Mükemmel performansa sahip diyafram, pilin genel performansının iyileştirilmesinde önemli bir rol oynar. Diyaframın ana işlevi, iki elektrotun temas etmesini ve kısa devre yapmasını önlemek için pilin pozitif ve negatif elektrotlarını ayırmaktır. Ayrıca elektrolit iyonlarının geçişine izin verme işlevi de vardır. Diyafram malzemesi iletken değildir ve fiziksel ve kimyasal özelliklerinin pilin performansı üzerinde büyük etkisi vardır.

Silikon dioksit (SiO2): Silika Polimerlerin doldurulmasında ve modifikasyonunda yaygın olarak kullanılan, yaygın olarak kullanılan, termal olarak stabil bir inorganik toz dolgu maddesidir. Geniş spesifik yüzey alanı ve çok sayıda silanolün (Si-OH) kolay üretimi nedeniyle, diyaframın elektrolit ıslanabilirliğini geliştirirken hidrofilikliği de geliştirebilir, böylece Li-i45on'un verimini artırır. iletim performansı ve pilin elektrokimyasal performansı. Aynı zamanda, SiO2 parçacıkları diyaframın mekanik mukavemetini arttırmak için inorganik malzemeler olarak kullanılabilir, bu da negatif elektrot lityum dendritlerinin sürekli büyümesini ve delinmesini önleyebilir, böylece pilin termal kısa devre yapmasını önleyebilir.

Alümina (Al2O3): Alüminyumum oksit doğada bol miktarda bulunur ve mükemmel kimyasal inertliğe, termal stabiliteye ve mekanik özelliklere sahiptir. Poliolefin diyaframların kapsamlı performansını artırmak için endüstrideki ilk nesil seramik diyafram malzemeleri olarak kullanılmıştır. Ve aynı zamanda lityum pil diyaframlarının modifikasyonunda kullanılan inorganik bir tozdur.

Titanyum dioksit (TiO2): Toksik olmama, istikrarlı performans ve hazırlamanın kolay kontrolü gibi avantajlara sahiptir. Diyaframın termal stabilitesini ve elektrolitin ıslanabilirliğini artırabilir ve bazı safsızlık elektrolitlerini emebilir, bu da diyafram ile elektrot arasındaki arayüz empedansını azaltmaya yardımcı olur. Bu arada, TiO2 elektrolitle iyi bir uyumluluğa sahiptir, bu da lityum iyonlarının taşınmasını destekleyebilir ve diyaframın iyonik iletkenliğini geliştirebilir. İdeal bir organik polimer diyafram modifikasyon malzemesidir. Ayrıca diyaframa TiO2 eklenmesi parçacıklar arasındaki gerilimi azaltabilir ve pilin stabilitesini iyileştirebilir.

İletken madde

İletken madde, elektrotun iyi şarj ve deşarj performansına sahip olmasını sağlamak için lityum pillerdeki bir reaktiftir. Aktif maddeler arasındaki ve aktif maddeler ile akım toplayıcılar arasındaki mikro akımları toplar ve daha sonra alüminyum folyo ve bakır folyo gibi akım toplayıcılar üzerindeki mikro akımları toplayarak büyük akımlar oluşturur ve bunlar sonunda elektrikli cihazlara taşınır. İletken maddelerin eklenmesi, elektrotun temas direncini bu şekilde azaltabilir, elektron hareket hızını ve elektrot malzemesindeki lityum iyonlarının göç hızını hızlandırabilir ve elektronik iletkenliği iyileştirerek elektrotun şarj ve deşarj verimliliğini artırabilir. .

Karbon nanotüps (CNTs): CNT'nin empedansı karbon siyahınınkinin sadece yarısıdır. Düşük empedans iyi iletkenlik sağlar, polarizasyonu geliştirir ve döngü performansını daha iyi hale getirir. Eklenen karbon siyahının miktarı pozitif elektrot malzemesinin ağırlığının yaklaşık %3'ü kadardır, eklenen CNT miktarı ise yalnızca %0,8~%1,5'tir. Düşük ilave miktarı, aktif malzemeler için yerden tasarruf sağlayarak enerji yoğunluğunu artırabilir.