锂电池是一种常用的可充电电池，其核心材料主要包括以下几类：
1. 正极材料
正极材料是锂电池的重要组成部分，常见的材料包括：
·锂钴氧化物 (LiCoO₂)：广泛用于手机和笔记本电脑。
·锂铁磷 (LiFePO₄)：具有较高的热稳定性和安全性，通常用于电动汽车和储能系统。
·锂镍钴铝氧化物 (NCA)：具有高能量密度，常用于电动汽车。
·锂镍锰氧化物 (NMC)：通过调整镍、钴、锰的比例来优化性能，应用广泛。
·锂锰氧化物 (LiMn₂O₄)：安全性高、成本较低，常用于一些便携式电子设备。
2. 负极材料
负极材料通常由以下几种构成：
·石墨 (Graphite)：最常用的负极材料，具有良好的导电性和可逆性。
·硅 (Silicon)：理论上能提供更高的能量密度，但循环稳定性较低，当前正处于研究阶段。
·锂钛氧化物 (Li₄Ti₅O₁₂)：具有良好的循环稳定性和安全性，但能量密度较低。
3. 电解质
电解质材料在锂电池中起到离子导电的作用，常见类型有：
·液态电解质：一般由锂盐（如LiPF₆）溶解在有机溶剂中。
·固态电解质：例如硫化物、氧化物和聚合物电解质，具有更高的安全性和能量密度潜力。
4. 隔膜
隔膜是电池中重要的一部分，主要用于防止正负极直接接触，同时允许锂离子通过。常用材料包括：
·聚烯烃（如聚乙烯PE和聚丙烯PP）：应用广泛，具备良好的机械强度和耐化学性。
·陶瓷基隔膜：提高了耐热性和安全性，正在研究中。
5. 辅助材料
此外，锂电池中还可能使用一些辅助材料，如导电剂（例如炭黑）和粘结剂（例如聚合物）。
上述材料的合理组合和优化设计，是提升锂电池性能的关键因素。