El electrodo positivo es el principal responsable de proporcionar los iones de litio y los electrones necesarios para la descarga. Suele estar hecho de óxidos compuestos de litio (como materiales ternarios, fosfato de hierro y litio). La elección del material determina directamente la densidad de energía y el nivel de voltaje de la batería. Por ejemplo, la alta densidad de energía de las baterías ternarias de litio se atribuye a las características del material del electrodo positivo; mientras que la alta seguridad de las baterías de fosfato de hierro y litio está estrechamente relacionada con la estructura estable del material del electrodo positivo.
El electrodo negativo se encarga de recibir y almacenar los iones de litio. Los principales materiales de los electrodos negativos son principalmente grafito, y algunas baterías-de gama alta incorporarán materiales a base de silicio-para aumentar la capacidad. Durante la carga, los iones de litio se liberan del electrodo positivo, pasan a través del electrolito y el separador y se incrustan en los poros del material del electrodo negativo; Durante la descarga, estos iones de litio se liberan nuevamente del electrodo negativo, regresan al electrodo positivo y liberan electrones para formar una corriente eléctrica.
El electrolito es responsable de permitir que los iones de litio se muevan libremente entre los electrodos positivo y negativo. Normalmente se divide en electrolitos líquidos y electrolitos sólidos. Actualmente, los electrolitos líquidos siguen siendo la corriente principal en las baterías y consisten en sales de litio, disolventes orgánicos y aditivos. La conductividad iónica y la estabilidad del electrolito afectan directamente la velocidad de carga y el ciclo de vida de la batería. - Los electrolitos de alta-calidad permiten la transmisión rápida de iones de litio y evitan reacciones adversas con los electrodos positivo y negativo.
El separador es una membrana porosa, normalmente hecha de polietileno o polipropileno. Aísla físicamente los electrodos positivo y negativo, impidiendo el contacto directo entre ellos y evitando cortocircuitos. Al mismo tiempo, la estructura porosa del separador permite que los iones de litio pasen suavemente sin afectar la transmisión de energía. Cuando la temperatura de la batería es demasiado alta, algunos separadores reducirán el diámetro de sus poros a través de la propiedad de "poro térmico cerrado" para evitar el movimiento de los iones de litio, evitando así la fuga térmica y agregando un "doble seguro" para la seguridad de la batería.
Estos cuatro componentes son como un "equipo" bien-bien coordinado: el electrodo positivo proporciona energía, el electrodo negativo almacena energía, el electrolito transporta energía y el separador garantiza la seguridad. Es su trabajo colaborativo el que permite que la batería proporcione energía de manera estable y continua para teléfonos móviles, automóviles, dispositivos de almacenamiento de energía, etc., convirtiéndose en un núcleo energético indispensable en la vida moderna.
