Γιατί το λίθιο δεν έχει κατατεθεί στην κάθοδο;

Το μέταλλο του λιθίου, λόγω της εξαιρετικά αντιδραστικής φύσης του, υφίσταται άμεσα χημική αντίδραση με το διάλυμα του ηλεκτρολύτη μόλις εναποτίθεται στην κάθοδο που οδηγεί στο σχηματισμό μιας στερεής διασύνδεσης ηλεκτρολύτη (SEI) αντί να σχηματίζουν ομάδες λιθίου. Κατά τη διάρκεια της φόρτισης της μπαταρίας, ο αρνητικός τερματικός σταθμός του κυττάρου έχει υπερβολικά ηλεκτρόνια από την παροχή ρεύματος. Αυτά τα ηλεκτρόνια ταξιδεύουν στο υλικό καθόδου ως ιόντα λιθίου μέσω υγρού ηλεκτρολύτη. Το λίθιο παρεμβάλλεται στα οξείδια μετάλλων μετάλλων που υπάρχουν στην κάθοδο ως limn2O4 ή LICOO2.

Ακολουθούν ορισμένοι λόγοι για τους οποίους το λίθιο δεν έχει κατατεθεί στην κάθοδο:

αποσύνθεση ηλεκτρολύτη :Το μέταλλο του λιθίου είναι εξαιρετικά αντιδραστικό και μπορεί εύκολα να αντιδράσει με τον ηλεκτρολύτη, οδηγώντας στο σχηματισμό ενός στρώματος διασύνδεσης στερεού ηλεκτρολύτη (SEI) στην επιφάνεια της καθόδου. Αυτό το στρώμα SEI εμποδίζει την περαιτέρω εναπόθεση μετάλλου λιθίου.

Υψηλή υπερτασική :Το ηλεκτροχημικό δυναμικό που απαιτείται για την εναπόθεση λιθίου είναι υψηλότερο από το δυναμικό για άλλες αντιδράσεις, όπως η εξέλιξη του υδρογόνου ή η εξέλιξη του οξυγόνου. Αυτό σημαίνει ότι το μέταλλο λιθίου δεν εναποτίθεται μέχρι να συμβεί αυτές οι άλλες αντιδράσεις.

Χαμηλή διαλυτότητα :Το μέταλλο λιθίου έχει χαμηλή διαλυτότητα σε οργανικούς διαλύτες, οι οποίοι συνήθως χρησιμοποιούνται ως ηλεκτρολύτες σε μπαταρίες ιόντων λιθίου. Αυτό σημαίνει ότι το μέταλλο του λιθίου τείνει να βγει από τον ηλεκτρολύτη και να σχηματίζει στερεά συστάδες, αντί να εναποτίθεται στην κάθοδο.