Innovazioni dei catodi nella tecnologia delle batterie agli ioni di litio

Cathode Innovations in Lithium-ion Battery Technology di Alex Koech Gershom Mwandila Francis Mulolani e Phenny Mwaanga fornisce un'analisi dettagliata dei componenti delle batterie agli ioni di litio concentrandosi sui materiali dei catodi. Vengono analizzati i ruoli e le caratteristiche di ciascun componente tra cui catodo anodo collettori di corrente leganti additivi elettrolita separatore e involucro della cella. La rassegna esamina materiali per catodi come gli spinelli (ad esempio LiMn₂O₄) gli ossidi metallici di litio ricchi di nichel (ad esempio LiNixMnyCo₁₋ₓ₋yO₂) e i catodi a base di olivina (ad esempio LiFePO₄) discutendone i vantaggi e le sfide. Gli spinel offrono economicità e stabilità termica ma devono affrontare problemi di dissolvenza della capacità mentre gli ossidi ricchi di nichel forniscono un'elevata energia specifica ma incontrano problemi di stabilità. I catodi a base di olivina privilegiano la sicurezza e la stabilità ma presentano una densità energetica inferiore. La rassegna sottolinea l'importanza della gestione termica e dei protocolli di test per mitigare i rischi come la fuga termica e i cortocircuiti. Infine analizza i progressi nei materiali dei catodi le strategie per affrontare le sfide e i materiali elettrodici adatti in base alle prestazioni elettrochimiche e alla capacità.