La batteria al litio è un tipo di batteria che sfrutta le reazioni chimiche del litio per fornire energia. È un tipo di batteria ricaricabile (batteria secondaria) che viene utilizzata in vari dispositivi, come smartphone, computer portatili, veicoli elettrici e utensili elettrici. Ecco una descrizione dettagliata della struttura di una batteria al litio:
Catodo (elettrodo positivo): Il catodo è in genere costituito da composti di litio come l'ossido di litio e cobalto (LiCoO2), l'ossido di litio e manganese e cobalto (LiNiMnCoO2) e il fosfato di litio e ferro (LiFePO4). Durante il processo di carica, gli ioni di litio lasciano il catodo e si spostano attraverso l'elettrolita verso l'anodo. Durante il processo di scarica, gli ioni di litio si spostano dall'anodo al catodo.
Anodo (elettrodo negativo): L'anodo è per lo più costituito da grafite, carbonio duro, titanato di litio o silicio e può assorbire e rilasciare ioni di litio. Quando la batteria si carica, gli ioni di litio rilasciati dal catodo migrano verso l'anodo e vi si incorporano. Quando la batteria si scarica, gli ioni di litio presenti nell'anodo vengono rilasciati e ritornano al catodo.
Elettrolita: L'elettrolita funge da mezzo conduttore di elettricità. È il percorso attraverso il quale gli ioni migrano nella batteria, facilitando la rapida trasmissione degli ioni di litio tra anodo e catodo. In genere, questo elettrolita è una miscela di sali di litio e un solvente organico.
Oltre a questi componenti, la batteria al litio comprende anche un separatore, situato tra l'anodo e il catodo. Il separatore impedisce il contatto diretto tra anodo e catodo, che potrebbe portare a un cortocircuito, pur consentendo il passaggio degli ioni di litio. Il separatore è solitamente costituito da una pellicola di plastica microporosa, che presenta un'eccellente conduttività e isolamento degli ioni.
Alla fine, tutti questi componenti sono racchiusi da un involucro della batteria, che impedisce all'umidità e all'ossigeno di entrare nella batteria. L'involucro presenta alcuni fori di sfiato per consentire il rilascio della pressione nel caso in cui la temperatura interna della batteria salga troppo per la sicurezza.