في الوقت الحاضر ، تعد مادة الكاثود هي المادة الأساسية لـ بطارية ليثيوم وهو العامل الرئيسي الذي يحدد أداء البطارية. له تأثير مباشر على كثافة الطاقة النهائية والجهد وعمر الخدمة وسلامة المنتج ، وهو أيضًا أغلى جزء من بطاريات الليثيوم. لهذا السبب ، غالبًا ما يتم تسمية بطاريات الليثيوم على اسم مواد القطب الموجب ، مثل بطاريات فوسفات الحديد الليثيوم، و هو بطاريات الليثيوم التي تستخدم مواد فوسفات الحديد الليثيوم كقطب موجب.
الفرق بين مواد الكاثود المختلفة واضح ، ومجالات التطبيق مختلفة أيضًا. يمكن تقسيم مواد الكاثود الشائعة إلى أكسيد الكوبالت الليثيوم (LCO) ومنغنات الليثيوم (LMO) وفوسفات الحديد الليثيوم (LFP) والمواد الثلاثية (NCM).
أكسيد الكوبالت الليثيوم هو أول مادة كاثود تم تسويقها ، وكثافة طاقتها أعلى من تلك الموجودة في البطاريات القابلة لإعادة الشحن مثل هيدريد معدن النيكل وحمض الرصاص. تم عرض إمكانات تطوير بطاريات الليثيوم لأول مرة ، لكنها باهظة الثمن وذات دورة حياة منخفضة ، وهي مناسبة فقط للمنتجات الإلكترونية 3C. على الرغم من أن منغنات الليثيوم لها منخفضة التكلفة ، وكثافة طاقتها ليست جيدة. تم استخدامه في السيارات الكهربائية ذات السرعة البطيئة المبكرة ، مثل السيارات التي تعمل بالبطاريات ، إلى حد ما. اليوم ، يتم استخدامه بشكل أساسي في أدوات الطاقة ومجالات تخزين الطاقة ، ونادراً ما يتم رؤيته في بطاريات الطاقة.
تكمن الميزة الأساسية للمواد الثلاثية في كثافة طاقتها العالية. بنفس الحجم و بنفس الجودة ، فإن وقت التحمل يتقدم كثيرًا على الطرق الفنية الأخرى. لكن عيوبه واضحة جدًا أيضًا: ضعف السلامة ، ونقطة الحريق منخفضة نسبيًا تحت التأثير وفي بيئة ذات درجة حرارة عالية. في اختبارات السلامة مثل وخز الدبوس والشحن الزائد ، طاقة عالية السعة البطاريات الثلاثية جدا الصعب لاجتياز الاختبار. إن عيب أداء السلامة هو الذي أدى دائمًا إلى تقييد تطبيق التجميع والتكامل على نطاق واسع لتقنية المواد الثلاثيةical طريق.
فوسفات الحديد الليثيوم هو عكس المواد الثلاثية ، وسلامته جيدة جدًا. هيكلها البلوري هو نوع فريد من الزبرجد الزيتوني ، والهيكل الهيكلي للفضاء لا يتشوه بسهولة ، بحيث يمكن أن يظل مستقرًا في بيئة ذات درجة حرارة عالية. ستبدأ المادة الثلاثية في التحلل وإطلاق الأكسجين عند حوالي 150 درجة مئوية~ 250 درجة مئوية، مما يؤدي إلى حرق المنحل بالكهرباء. في المقابل ، فإن درجة حرارة التحلل فوسفات الحديد الليثيوم حوالي 600 درجة مئوية، وميزة الأمان واضحة جدًا.
بناءً على المزايا المذكورة أعلاه ، يمكن أن يمر فوسفات الحديد الليثيوم العديد من اختبارات السلامة الذي - التي البطاريات الثلاثية لا يمكن أن تمر؛ من ناحية أخرى ، فإن خدمة الحياة بطاريات فوسفات الحديد الليثيومق أيضا هو عندههاء ميزة كبيرة ، وأوقات دوراتها تتجاوز بكثير المسارات التقنية الأخرى ، وهي مناسبة للسيارات الكهربائية. مطلبان رئيسيان للمستهلكين: السلامة والمتانة.