بطارية الليثيومهي نوع من البطاريات تستخدم معدن الليثيوم أو سبيكة الليثيوم كمادة للكاثود ومحلول إلكتروليتي غير مائي. تستخدم بطاريات أيونات الليثيوم مواد كربونية كقطب سالب ومركبات تحتوي على الليثيوم كقطب موجب. وبحسب مركبات القطب الموجب المختلفة، تشمل بطاريات أيونات الليثيوم الشائعة كوبالات الليثيوم، ومنجنات الليثيوم، وفوسفات حديد الليثيوم، والليثيوم الثلاثي، وغيرها.
ما هي مزايا وعيوب البطاريات المصنوعة من كوبالات الليثيوم، ومنجنات الليثيوم، وأكسيد نيكل الليثيوم، والمواد الثلاثية، وفوسفات حديد الليثيوم؟

1. بطارية ليثيوم كوبالت
المزايا: يتميز كوبالات الليثيوم بمزايا مثل منصة تفريغ عالية، وسعة نوعية عالية، وأداء دوري جيد، وعملية تصنيع بسيطة، وما إلى ذلك.
العيوب: تحتوي مادة كوبالات الليثيوم على عنصر الكوبالت ذي السمية العالية والسعر المرتفع، لذلك يصعب ضمان السلامة عند صنع بطاريات الطاقة الكبيرة.

2. بطارية فوسفات الحديد الليثيوم
المزايا: لا يحتوي فوسفات الحديد الليثيوم على عناصر ضارة، ويتميز بتكلفته المنخفضة، وسلامته الممتازة، وعمره الافتراضي الذي يصل إلى 10000 مرة.
العيوب: كثافة الطاقة لبطارية فوسفات الحديد الليثيوم أقل من كثافة الطاقة لبطارية كوبالات الليثيوم والبطارية الثلاثية.

 
3. بطارية الليثيوم الثلاثية
المزايا: يمكن موازنة المواد الثلاثية وتنظيمها من حيث الطاقة النوعية، وإمكانية إعادة التدوير، والسلامة، والتكلفة.
العيوب: كلما كانت المواد الثلاثية أقل استقرارًا حراريًا، كان ذلك أفضل. على سبيل المثال، تتحلل مادة NCM11 عند حوالي 300 درجة مئوية، بينما تتحلل مادة NCM811 عند حوالي 220 درجة مئوية.

4. بطارية منغنيز الليثيوم
المزايا: انخفاض التكلفة، والسلامة الجيدة، والأداء الجيد في درجات الحرارة المنخفضة لمنجنيت الليثيوم.
العيوب: مادة منغنيت الليثيوم نفسها ليست مستقرة للغاية ويسهل تحللها لإنتاج الغاز.

يبلغ وزن بطارية الليثيوم أيون نصف وزن بطارية النيكل كادميوم أو بطارية النيكل هيدروجين ذات السعة نفسها؛ ويبلغ جهد تشغيل بطارية الليثيوم أيون الواحدة 3.7 فولت، وهو ما يعادل جهد ثلاث بطاريات نيكل كادميوم أو نيكل هيدروجين موصولة على التوالي؛ ولا تحتوي بطاريات الليثيوم أيون على معدن الليثيوم، وبالتالي فهي غير خاضعة لقيود النقل الجوي المتعلقة بحظر حمل بطاريات الليثيوم على متن طائرات الركاب.