Le batterie al litio sono diventate parte integrante della nostra vita moderna, alimentando tutto, dagli smartphone ai veicoli elettrici.
Il cuore di una batteria al litio è il movimento degli ioni di litio.In una batteria tipica agli ioni di litio,durante la ricarica,gli ioni di litio vengono estratti dall'elettrodo positivo (cathode),passano attraverso un elettrolitaQuesto processo è accompagnato dal flusso di elettroni attraverso un circuito esterno, creando una corrente elettrica.I materiali catodici più comuni includono l'ossido di litio-cobaltoOgni materiale ha le sue caratteristiche in termini di densità energetica, di potenza e di costo.
Quando la batteria si scarica, il processo è invertito. Gli ioni di litio si spostano dall'anodo al catodo e gli elettroni ritornano attraverso il circuito esterno per alimentare il dispositivo.Questo meccanismo di trasferimento ionico reversibile consente di ricaricare più volte le batterie al litio.
Tuttavia, nel corso del tempo, le prestazioni delle batterie al litio si degradano.Possono verificarsi reazioni collaterali agli elettrodi, che portano alla formazione di uno strato di interfaccia solido-elettrolita (SEI).Questo strato può crescere e ostacolare il movimento degli ioni di litioLa comprensione di questi principi fondamentali di funzionamento è fondamentale per migliorare ulteriormente le prestazioni e la durata delle batterie al litio.