Τύποι ιόντων λιθίου

Πηγή: https://batteryuniversity.com

Το ιόν λιθίου ονομάζεται για τα ενεργά υλικά του. οι λέξεις είτε γράφονται πλήρως είτε συντομεύονται με τα χημικά τους σύμβολα. Μια σειρά γραμμάτων και αριθμών που είναι συνδεδεμένα μεταξύ τους μπορεί να είναι δύσκολο να θυμηθούμε και ακόμα πιο δύσκολο να προφέρουμε και οι χημικές ουσίες των μπαταριών αναγνωρίζονται επίσης με συντομευμένες επιστολές.

Για παράδειγμα, το οξείδιο του λιθίου του κοβαλτίου, ένα από τα πιο κοινά ιόντα Li, έχει τα χημικά σύμβολα LiCoO ₂ και τη συντομογραφία LCO. Για λόγους απλότητας, η σύντομη μορφή Li-κοβάλτιο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για αυτή την μπαταρία. Το κοβάλτιο είναι το κύριο ενεργό υλικό που δίνει αυτό το χαρακτήρα της μπαταρίας. Άλλες χημικές ενώσεις ιόντων λιθίου δίδονται παρόμοια ονόματα μικρής μορφής. Αυτή η ενότητα περιλαμβάνει έξι από τα πιο κοινά ιόντα Li. Όλες οι αναγνώσεις είναι μέσες εκτιμήσεις κατά τη στιγμή της εγγραφής.

Οξείδιο του κοβαλτίου λιθίου (LiCoO2)

Η υψηλή ειδική ενέργεια κάνει το Li-κοβάλτιο τη δημοφιλή επιλογή για κινητά τηλέφωνα, φορητούς υπολογιστές και ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές. Η μπαταρία αποτελείται από μία κάθοδο από οξείδιο του κοβαλτίου και από μια άνοδο άνθρακα γραφίτη. Η κάθοδος έχει μια στρωματοποιημένη δομή και κατά τη διάρκεια της εκφόρτισης, τα ιόντα λιθίου κινούνται από την άνοδο στην κάθοδο. Η ροή αναστρέφεται κατά τη φόρτιση. Το μειονέκτημα του Li-κοβαλτίου είναι μια σχετικά μικρή διάρκεια ζωής, χαμηλή θερμική σταθερότητα και περιορισμένες δυνατότητες φορτίου (ειδική ισχύς). Το σχήμα 1 απεικονίζει τη δομή.

Το μειονέκτημα του Li-κοβαλτίου είναι μια σχετικά μικρή διάρκεια ζωής, χαμηλή θερμική σταθερότητα και περιορισμένες δυνατότητες φορτίου (ειδική ισχύς). Όπως και το άλλο Li-ion αναμεμιγμένο με κοβάλτιο, το Li-cobalt έχει μια άνοδο γραφίτη που περιορίζει τη διάρκεια ζωής του κύκλου με μια μεταβαλλόμενη διεπαφή στερεού ηλεκτρολύτη (SEI) , πάχυνση στην άνοδο και επικάλυψη λιθίου ενώ γίνεται γρήγορη φόρτιση και φόρτιση σε χαμηλή θερμοκρασία. Τα νεότερα συστήματα περιλαμβάνουν νικέλιο, μαγγάνιο και / ή αλουμίνιο για τη βελτίωση της μακροζωίας, των δυνατοτήτων φόρτωσης και του κόστους.

Το Li-κοβάλτιο δεν πρέπει να φορτίζεται και να εκφορτίζεται με ρεύμα υψηλότερο από το C-rating του. Αυτό σημαίνει ότι ένα κελί 18650 με 2.400mAh μπορεί να φορτιστεί και να εκφορτιστεί στα 2.400mA. Η αναγκαστική γρήγορη φόρτιση ή η εφαρμογή φορτίου υψηλότερου από 2.400mA προκαλεί υπερθέρμανση και υπερβολική τάση. Για βέλτιστη γρήγορη φόρτιση, ο κατασκευαστής συνιστά έναν συντελεστή C 0,8 C ή περίπου 2,000 mA. (Βλ. BU-402: Τι είναι το C-ρυθμός ). Το υποχρεωτικό κύκλωμα προστασίας της μπαταρίας περιορίζει το ρυθμό φόρτισης και εκφόρτισης σε ασφαλή στάθμη περίπου 1C για το Energy Cell.

Το γραφικό εξαγωνικό αράχνη (Σχήμα 2) συνοψίζει τις επιδόσεις του Li-κοβαλτίου από την άποψη της συγκεκριμένης ενέργειας ή χωρητικότητας που σχετίζεται με το χρόνο λειτουργίας. συγκεκριμένη ισχύ ή την ικανότητα να παράσχει υψηλό ρεύμα. ασφάλεια; απόδοση σε θερμές και χαμηλές θερμοκρασίες. διάρκεια ζωής και μακροζωία του κύκλου · και το κόστος . Άλλα χαρακτηριστικά ενδιαφέροντος που δεν παρουσιάζονται στους ιστούς αράχνης είναι τοξικότητα, δυνατότητες γρήγορης φόρτισης, αυτοεκφόρτιση και διάρκεια ζωής. (Βλ. BU-104c: Η μπαταρία Octagon - Τι κάνει μια μπαταρία μια μπαταρία ).

Το Li-κοβάλτιο χάνει την ευνοϊκή θέση για το Li-manganese, αλλά κυρίως το NMC και το NCA λόγω του υψηλού κόστους κοβαλτίου και της βελτιωμένης απόδοσης με την ανάμειξη με άλλα ενεργά υλικά καθόδου. (Βλέπε περιγραφή NMC και NCA παρακάτω.)

Συνοπτικός πίνακας

Πίνακας 3: Χαρακτηριστικά του οξειδίου του λιθίου του κοβαλτίου.

Οξείδιο Μαγγανίου Λιθίου (LiMn2O4)

Το ιόν ιόντων λιθίου με σπινέλιο μαγγανίου δημοσιεύθηκε για πρώτη φορά στο Ερευνητικό Δελτίο Υλικών το 1983. Το 1996, η Moli Energy εμπορευόταν ένα κύτταρο ιόντων λιθίου με οξείδιο του λιθίου του μαγγανίου ως υλικό καθόδου. Η αρχιτεκτονική σχηματίζει μια τρισδιάστατη δομή σπινέλου που βελτιώνει τη ροή ιόντων στο ηλεκτρόδιο, με αποτέλεσμα χαμηλότερη εσωτερική αντίσταση και βελτιωμένο χειρισμό του ρεύματος. Ένα ακόμα πλεονέκτημα του σπινελίου είναι η υψηλή θερμική σταθερότητα και η αυξημένη ασφάλεια, αλλά η διάρκεια του κύκλου και του ημερολογίου είναι περιορισμένη.

Η χαμηλή εσωτερική αντίσταση κυττάρων επιτρέπει γρήγορη φόρτιση και υψηλή εκφόρτιση. Σε συσκευασία 18650, το Li-manganese μπορεί να εκκενωθεί σε ρεύματα 20-30Α με μέτρια συσσώρευση θερμότητας. Είναι επίσης δυνατή η εφαρμογή παλμών φόρτισης ενός δευτερολέπτου μέχρι 50Α. Ένα συνεχές υψηλό φορτίο σε αυτό το ρεύμα θα προκαλούσε συσσώρευση θερμότητας και η θερμοκρασία της κυψέλης δεν θα μπορούσε να υπερβεί τους 80 ° C (176 ° F). Λι-μαγγάνιο χρησιμοποιείται για ηλεκτρικά εργαλεία, ιατρικά εργαλεία, καθώς και για υβριδικά και ηλεκτρικά οχήματα.

Το Σχήμα 4 απεικονίζει τον σχηματισμό ενός τρισδιάστατου κρυσταλλικού πλαισίου στην κάθοδο μίας μπαταρίας Λι-μαγγανίου. Αυτή η δομή spinel, η οποία αποτελείται συνήθως από σχήματα διαμαντιών που συνδέονται σε ένα πλέγμα, εμφανίζεται μετά την αρχική διαμόρφωση.

Το λ-μαγγάνιο έχει χωρητικότητα που είναι κατά προσέγγιση ένα τρίτο χαμηλότερη από το Li-κοβάλτιο. Η ευελιξία του σχεδιασμού επιτρέπει στους μηχανικούς να μεγιστοποιούν τη μπαταρία για βέλτιστη διάρκεια ζωής (διάρκεια ζωής), μέγιστο ρεύμα φορτίου (συγκεκριμένη ισχύς) ή υψηλή χωρητικότητα (συγκεκριμένη ενέργεια). Για παράδειγμα, η έκδοση μεγάλης διάρκειας ζωής στο κελί 18650 έχει μέτρια χωρητικότητα μόνο 1.100mAh. η έκδοση υψηλής χωρητικότητας είναι 1.500mAh.

Το σχήμα 5 δείχνει τον ιστό αράχνης μιας τυπικής μπαταρίας λιθάνθρακα. Τα χαρακτηριστικά εμφανίζονται περιθωριακά, αλλά τα νεότερα σχέδια έχουν βελτιωθεί όσον αφορά τη συγκεκριμένη ισχύ, ασφάλεια και διάρκεια ζωής. Οι καθαρές μπαταρίες μαγγανίου δεν είναι πλέον συνηθισμένες σήμερα. μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο για ειδικές εφαρμογές.

Οι περισσότερες μπαταρίες λιθάνθρακα συνδυάζονται με οξείδιο κοβαλτίου λιθίου νικελίου μαγγανίου (NMC) για τη βελτίωση της συγκεκριμένης ενέργειας και την παράταση της διάρκειας ζωής. Αυτός ο συνδυασμός αναδεικνύει το καλύτερο σε κάθε σύστημα και το LMO (NMC) επιλέγεται για τα περισσότερα ηλεκτρικά οχήματα, όπως τα Nissan Leaf, Chevy Volt και BMW i3. Το τμήμα LMO της μπαταρίας, το οποίο μπορεί να είναι περίπου 30 τοις εκατό, παρέχει υψηλή ώθηση στην επιτάχυνση. το τμήμα NMC δίνει το μακρύ εύρος οδήγησης.

Η έρευνα των ιόντων Ιόντων βαρύνει έντονα το συνδυασμό του Λι-μαγγανίου με κοβάλτιο, νικέλιο, μαγγάνιο και / ή αλουμίνιο ως ενεργό υλικό καθόδου. Σε κάποια αρχιτεκτονική, μια μικρή ποσότητα πυριτίου προστίθεται στην άνοδο. Αυτό παρέχει 25% αύξηση της παραγωγικής ικανότητας. Ωστόσο, το κέρδος συνδέεται συνήθως με μια μικρότερη διάρκεια κύκλου, καθώς το πυρίτιο αναπτύσσεται και συρρικνώνεται με τη φόρτιση και την εκκένωση, προκαλώντας μηχανική καταπόνηση.

Αυτά τα τρία ενεργά μέταλλα, καθώς και η ενίσχυση του πυριτίου μπορούν βολικά να επιλεγούν για να ενισχύσουν τη συγκεκριμένη ενέργεια (χωρητικότητα), τη συγκεκριμένη ισχύ (ικανότητα φόρτισης) ή τη μακροζωία. Ενώ οι μπαταρίες των καταναλωτών προορίζονται για μεγάλη χωρητικότητα, οι βιομηχανικές εφαρμογές απαιτούν συστήματα μπαταριών που έχουν καλές δυνατότητες φόρτωσης, παρέχουν μεγάλη διάρκεια ζωής και παρέχουν ασφαλή και αξιόπιστη υπηρεσία.

Συνοπτικός πίνακας

Πίνακας 6: Χαρακτηριστικά του οξειδίου του μαγγανίου λιθίου.

Λιθίου Νικέλιο Μαγγάνιο Οξείδιο κοβαλτίου (LiNiMnCoO ₂ ή NMC)

Ένα από τα πιο επιτυχημένα συστήματα ιόντων λιθίου είναι ένας συνδυασμός καθόδου νικελίου-μαγγανίου-κοβαλτίου (NMC). Παρόμοια με το Li-manganese, αυτά τα συστήματα μπορούν να προσαρμοστούν για να εξυπηρετηθούν ως Energy Cells ή Power Cells . Για παράδειγμα, το NMC σε μια κυψέλη 18650 για συνθήκες μέτριας φόρτισης έχει χωρητικότητα περίπου 2.800mAh και μπορεί να παραδώσει 4Α έως 5Α. Το NMC στο ίδιο κελί βελτιστοποιημένο για συγκεκριμένη ισχύ έχει χωρητικότητα μόνο περίπου 2.000mAh αλλά παράγει ένα συνεχές ρεύμα εκφόρτισης 20Α. Μια άνοδος με βάση το πυρίτιο θα φτάσει στα 4.000mAh και υψηλότερα αλλά σε μειωμένη ικανότητα φορτίσεως g και μικρότερη διάρκεια κύκλου ζωής. Το πυρίτιο που προστίθεται στον γραφίτη έχει το μειονέκτημα ότι η άνοδος αυξάνεται και συρρικνώνεται με φορτίο και εκφόρτιση, καθιστώντας το κύτταρο μηχανικά ασταθές.

Το μυστικό του NMC έγκειται στο συνδυασμό νικελίου και μαγγανίου. Μια αναλογία αυτού είναι το επιτραπέζιο αλάτι στο οποίο τα κύρια συστατικά, το νάτριο και το χλωρίδιο, είναι τοξικά από μόνα τους, αλλά η ανάμειξή τους χρησιμεύει ως αλάτι καρυκεύματος και για την προστασία των τροφίμων. Το νικέλιο είναι γνωστό για την υψηλή ειδική ενέργεια του, αλλά για κακή σταθερότητα. το μαγγάνιο έχει το πλεονέκτημα ότι σχηματίζει μια δομή σπινελίου για να επιτύχει χαμηλή εσωτερική αντίσταση, αλλά προσφέρει μια χαμηλή ειδική ενέργεια. Ο συνδυασμός των μετάλλων ενισχύει η μία την άλλη τα πλεονεκτήματα.

Το NMC είναι η μπαταρία που προτιμάτε για ηλεκτρικά εργαλεία, ηλεκτρονικά ποδήλατα και άλλους ηλεκτρικούς κινητήρες. Ο συνδυασμός καθόδου είναι τυπικά ένα τρίτο νικέλιο, ένα τρίτο μαγγάνιο και ένα τρίτο κοβάλτιο, επίσης γνωστό ως 1-1-1. Αυτό προσφέρει ένα μοναδικό μίγμα που μειώνει επίσης το κόστος των πρώτων υλών λόγω της μειωμένης περιεκτικότητας σε κοβάλτιο. Ένας άλλος επιτυχημένος συνδυασμός είναι το NCM με 5 μέρη νικέλιο, 3 μέρη κοβάλτιο και 2 μέρη μαγγάνιο (5-3-2). Είναι δυνατοί και άλλοι συνδυασμοί που χρησιμοποιούν διάφορες ποσότητες καθόδων.

Οι κατασκευαστές μπαταριών απομακρύνονται από τα συστήματα κοβαλτίου προς καθόδους νικελίου λόγω του υψηλού κόστους κοβαλτίου. Τα συστήματα με βάση το νικέλιο έχουν υψηλότερη ενεργειακή πυκνότητα, χαμηλότερο κόστος και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής από τα κύτταρα με βάση το κοβάλτιο, αλλά έχουν ελαφρώς χαμηλότερη τάση.

Οι νέοι ηλεκτρολύτες και τα πρόσθετα επιτρέπουν τη φόρτιση στα 4,4V / κυψέλη και υψηλότερα για την αύξηση της χωρητικότητας. Το σχήμα 7 παρουσιάζει τα χαρακτηριστικά του NMC.

Υπάρχει μια κίνηση προς το NMC-αναμεμιγμένο Li-ion, καθώς το σύστημα μπορεί να κατασκευαστεί οικονομικά και επιτυγχάνει καλή απόδοση. Τα τρία ενεργά υλικά νικελίου, μαγγανίου και κοβαλτίου μπορούν εύκολα να αναμιχθούν για να ταιριάζουν σε ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών για συστήματα αποθήκευσης αυτοκινήτων και ενέργειας (EES) που χρειάζονται συχνή ποδηλασία. Η οικογένεια NMC αναπτύσσεται στην ποικιλομορφία της.

Συνοπτικός πίνακας

Πίνακας 8: Χαρακτηριστικά του οξειδίου του κοβαλτίου λιθίου-νικελίου-μαγγανίου (NMC).

Φωσφορικό σίδηρο λιθίου (LiFePO ₄ )

Το 1996, το Πανεπιστήμιο του Τέξας (και άλλοι συνεισφέροντες) ανακάλυψε φωσφορικά άλατα ως υλικό καθόδου για επαναφορτιζόμενες μπαταρίες λιθίου. Το Li-phosphate προσφέρει καλές ηλεκτροχημικές επιδόσεις με χαμηλή αντίσταση. Αυτό καθίσταται εφικτό με υλικό καθοδικής φωσφορικής ναόδου. Τα βασικά οφέλη είναι η υψηλή βαθμολογία ρεύματος και η μεγάλη διάρκεια ζωής, εκτός από την καλή θερμική σταθερότητα, την αυξημένη ασφάλεια και ανεκτικότητα σε περίπτωση κατάχρησης.

Το φωσφορικό ασβέστιο είναι πιο ανθεκτικό στις συνθήκες πλήρους φορτίου και είναι λιγότερο έντονο από άλλα συστήματα ιόντων λιθίου, αν διατηρείται σε υψηλή τάση για παρατεταμένο χρονικό διάστημα. (Βλέπε BU-808: Τρόπος παράτασης των μπαταριών λιθίου ). Ως αντιστάθμισμα, η χαμηλότερη ονομαστική τάση του 3.2V / κυψέλης μειώνει την ειδική ενέργεια κάτω από εκείνη του λιθίου-ιόντων που έχουν αναμιχθεί με κοβάλτιο. Με τις περισσότερες μπαταρίες, η χαμηλή θερμοκρασία μειώνει την απόδοση και η αυξημένη θερμοκρασία αποθήκευσης μειώνει τη διάρκεια ζωής και το Li-phosphate δεν αποτελεί εξαίρεση. Το Li-phosphate έχει υψηλότερη αυτοεκφόρτιση από άλλες μπαταρίες ιόντων λιθίου, οι οποίες μπορούν να προκαλέσουν προβλήματα εξισορρόπησης με τη γήρανση. Αυτό μπορεί να μετριαστεί με την αγορά κυττάρων υψηλής ποιότητας ή / και με τη χρήση εξελιγμένων ηλεκτρονικών συστημάτων ελέγχου, τα οποία και τα δύο αυξάνουν το κόστος της συσκευασίας. Η καθαριότητα στον τομέα της μεταποίησης είναι σημαντική για τη μακροζωία. Δεν υπάρχει ανοχή για την υγρασία, μήπως η μπαταρία παράγει μόνο 50 κύκλους. Το σχήμα 9 συνοψίζει τις ιδιότητες του φωσφορικού λιθίου.

Το Li-phosphate χρησιμοποιείται συχνά για να αντικαταστήσει την μπαταρία μολύβδου μολύβδου. Τέσσερα κελιά σε σειρά παράγουν 12.80V, μια παρόμοια τάση με έξι κυψέλες οξέος οδηγού 2V σε σειρά. Τα οχήματα φορτίζουν το όξινο μόλυβδο στα 14,40V (2,40V / κύτταρο) και διατηρούν ένα φορτίο κάλυψης. Το φορτίο φόρτισης εφαρμόζεται για τη διατήρηση του πλήρους επιπέδου φόρτισης και την αποφυγή της θειώσεως στις μπαταρίες οξέος.

Με τέσσερα κυψέλια Li-φωσφορικά σε σειρά, κάθε κυψέλη κυμαίνεται στα 3,60V, η οποία είναι η σωστή τάση πλήρους φόρτισης. Σε αυτό το σημείο, η φόρτιση πρέπει να αποσυνδεθεί, αλλά το φορτίο φόρτωσης συνεχίζεται κατά την οδήγηση. Το Li-phosphate είναι ανεκτικό σε κάποια υπερφόρτιση. Ωστόσο, η διατήρηση της τάσης στα 14,40V για παρατεταμένο χρονικό διάστημα, όπως κάνουν τα περισσότερα οχήματα σε ένα μακρινό οδικό ταξίδι, θα μπορούσε να τονώσει το Li-phosphate. Ο χρόνος θα δείξει πόσο ανθεκτικό Li-Phosphate θα είναι ως αντικατάσταση οξέος μολύβδου με ένα κανονικό σύστημα φόρτισης οχήματος. Η ψυχρή θερμοκρασία μειώνει επίσης την απόδοση του Li-ion και αυτό θα μπορούσε να επηρεάσει την ικανότητα στροβιλισμού σε ακραίες περιπτώσεις.

Συνοπτικός πίνακας

Πίνακας 10: Χαρακτηριστικά του φωσφορικού σιδήρου λιθίου.

Οξείδιο αργιλίου κοβαλτίου λιθίου (LiNiCoAlO ₂ )

Η μπαταρία λιθίου νικελίου κοβαλτίου αλουμινίου, ή η NCA, είναι από το 1999 για ειδικές εφαρμογές. Μοιράζεται ομοιότητες με το NMC προσφέροντας υψηλή ειδική ενέργεια, λογικά καλή εξουσία και μεγάλη διάρκεια ζωής. Λιγότερο κολακευτικό είναι η ασφάλεια και το κόστος. Το σχήμα 11 συνοψίζει τα έξι βασικά χαρακτηριστικά. Το NCA είναι μια περαιτέρω εξέλιξη του οξειδίου του λιθίου του νικελίου. η προσθήκη αλουμινίου δίνει στη χημεία μεγαλύτερη σταθερότητα.

Συνοπτικός πίνακας

Πίνακας 12: Χαρακτηριστικά του οξειδίου αργιλίου του κοβαλτίου λιθίου.

Τιτανικό λίθιο (Li ₄ Ti ₅ O ₁₂ )

Οι μπαταρίες με ανόδους τιτανικού λιθίου είναι γνωστές από τη δεκαετία του '80. Το Li-titanate αντικαθιστά τον γραφίτη στην άνοδο μιας τυπικής μπαταρίας ιόντων λιθίου και το υλικό σχηματίζεται σε μια δομή σπινελίου. Η κάθοδος μπορεί να είναι οξείδιο του λιθίου του μαγγανίου ή NMC. Το Li-titanate έχει ονομαστική τάση κυψέλης 2.40V, μπορεί να φορτιστεί γρήγορα και παράγει υψηλό ρεύμα αποφόρτισης 10C ή 10 φορές την ονομαστική χωρητικότητα. Η μέτρηση του κύκλου λέγεται ότι είναι υψηλότερη από αυτή ενός κανονικού ιόντος Li. Το Li-titanate είναι ασφαλές, έχει εξαιρετικά χαρακτηριστικά απόρριψης χαμηλής θερμοκρασίας και έχει χωρητικότητα 80% στους -30 ° C (-22 ° F).

Το LTO (κοινώς Li4Ti ₅ O ₁₂ ) έχει πλεονεκτήματα έναντι του συμβατικού ιόντων Li με ιξώδες κοβαλτίου με γραφίτη άνοδο, επιτυγχάνοντας ιδιότητα μηδενικής τάσης, χωρίς σχηματισμό φιλμ SEI και καθόλου επίστρωση λιθίου όταν γίνεται γρήγορη φόρτιση και φόρτιση σε χαμηλή θερμοκρασία. Η θερμική σταθερότητα υπό υψηλή θερμοκρασία είναι επίσης καλύτερη από άλλα συστήματα ιόντων λιθίου. Ωστόσο, η μπαταρία είναι δαπανηρή. Σε μόνο 65Wh / kg, η συγκεκριμένη ενέργεια είναι χαμηλή, συγκρουόμενη με εκείνη του NiCd. Το Li-τιτανικό φορτίζει σε 2.80V / κύτταρο και το τέλος της εκφόρτισης είναι 1.80V / κύτταρο. Το σχήμα 13 απεικονίζει τα χαρακτηριστικά της μπαταρίας Li-titanate. Τυπικές χρήσεις είναι ηλεκτρικοί κινητήρες, UPS και φωτισμός οδών που λειτουργούν με ηλιακή ενέργεια.
 

Συνοπτικός πίνακας

Πίνακας 14: Χαρακτηριστικά του τιτανικού λιθίου.

Το σχήμα 15 συγκρίνει τη συγκεκριμένη ενέργεια των συστημάτων με βάση το μόλυβδο, το νικέλιο και το λίθιο. Ενώ το Li-aluminium (NCA) είναι ο σαφής νικητής με την αποθήκευση μεγαλύτερης χωρητικότητας από άλλα συστήματα, αυτό ισχύει μόνο για συγκεκριμένη ενέργεια. Όσον αφορά τη συγκεκριμένη ισχύ και τη θερμική σταθερότητα, το Li-manganese (LMO) και το Li-phosphate (LFP) είναι ανώτερα. Το Li-titanate (LTO) μπορεί να έχει χαμηλή χωρητικότητα, αλλά αυτή η χημεία υπερβαίνει τις περισσότερες άλλες μπαταρίες από την άποψη της διάρκειας ζωής και έχει επίσης την καλύτερη απόδοση ψυχρής θερμοκρασίας. Προχωρώντας προς το ηλεκτρικό σύστημα κίνησης, η ασφάλεια και η διάρκεια ζωής του κύκλου θα αποκτήσουν κυριαρχία στην ικανότητα. (LCO σημαίνει Li-κοβάλτιο, το αρχικό Li-ion.)

Εικόνα 15: Τυπική ειδική ενέργεια των μπαταριών με βάση το μόλυβδο, το νικέλιο και το λίθιο.
Η NCA απολαμβάνει την υψηλότερη ειδική ενέργεια. Ωστόσο, το μαγγάνιο και το φωσφορικό άλας είναι ανώτερες όσον αφορά την ειδική ισχύ και τη θερμική σταθερότητα. Το Li-titanate έχει την καλύτερη διάρκεια ζωής.
^{Ευγενική προσφορά του Cadex}