A maa lithium -ionose maa toe fa'aaogaina e fa'aogaina ai mea e lua e mafai ona fa'afo'i fa'aofi ma fa'a'ese'ese iona lithium e pei o eletise lelei ma leaga, fa'asologa. I le taimi o le molia, lithium atoms i le electrode lelei ionize i lithium ions ma electrons saoloto.
O nei lithium ions ona malaga atu lea i le eletise leaga ma tuʻufaʻatasia ma le eletise saoloto iina e fausia ai ni lithium atoms. I le isi itu, i le taimi o le lafoaia, o le lithium atoms i le electrode le lelei e toe faʻafouina i ion lithium ma eletonika saoloto, ona toe tuʻufaʻatasia lea i le eletise lelei e toe fausia ai le lithium atoms. O le mea lea, i le ta'amilosaga atoa-tu'u'ese, e iai pea le lithium i foliga fa'a-ioni ae e le'i faia i le fomu lithium u'amea, o le mea lea ua ta'ua ai lea ituaiga maa o le maa lithium-ion. Fa'avae i mamanu eseese, o ma'a lithium-iona masani o lo'o i luga o le maketi o sela taga, sela fa'ata'oto, ma sela fa'amau. O mea fa'aeletise lelei o ma'a lithium-ion e masani lava o se litium-fa'ameamea, pei o le LiCoO2, LiFePO4, LiNiO, ma le LiMnzO2. Ole mea fa'aeletise leaga ole ma'a lithium-e tele lava fa'avae ile kalafi. E tusa ai ma le electrolyte, fofo o masima lithium faapitoa (e pei o le LiPF6, LiASF6, ma le LiCIO4) faʻamavaeina i soʻo faʻalagona e masani ona faʻaaogaina. O nei solvents organic e mafai ona avea ma ethylene carbonate (EC) poo le diethyl carbonate (DEC), ma isi. O lenei faagasologa o loo faamatalaina faafaatusa o se "maa nofoa faaluelue," e pei ona faaalia i le ata o loo i lalo.
Avea maa lithium -ion maa lithium cobalt oxide (LiCoO2) e fai ma eletise lelei ma graphite e fai ma fa'ata'ita'iga le lelei, o lona fa'aaliga fa'aeletise o le: (-) CI LiPF(EC+ DEC) / LiCoO2(+).
Tali eletise lelei:
Le lelei tali eletise:5.2
Tali atoa:5.3
O lona uiga, e mafai ona va'aia le maa lithium-o se masini e fa'agaoioia e fa'atatau i eseesega i le fa'aogaina o le lithium-iona. I le taimi o le fa'atumuina, e fa'asa'oloto ai ion lithium mai mea fa'aeletise lelei, pasi atu i le electrolyte, ma fa'apipi'i i mea fa'aeletise le lelei, ma fa'atamaoaigaina ai le lithium electrode leaga-ae leaga le lithium-positive electrode. I le taimi lava e tasi, ina ia faatumauina le paleni o le tau atoa o le faiga atoa, e sau i le kaponi-eletise leaga e ala i se li'o fafo. I le isi itu, i le taimi e alu ese ai, o le lithium ions e alu ese mai le eletise leaga i le eletise lelei, ma mafua ai ona avea le eletise lelei ma tamaoaiga lithium-. E masani lava, a'o ta'amilosaga masani-ta'amilosaga, e fa'apipi'i pea ma fa'apipi'i fa'atasi ion lithium i le va o mea fa'apipi'i kaponi ma oxide. O lenei faiga e fa'aalia muamua e pei o suiga i le va o va'aiga ma e le fa'alavelaveina le fausaga tioata autu o mea. O lea la, mai le va'aiga o le toe fa'afo'isia o tali, o suiga fa'a kemikolo i totonu o le ma'a lithium-iona ua manatu o se faiga e sili ona lelei e toe fa'afo'i. O le ma'a lithium-iona o lo'o i ai vaega fa'avae se fa: fa'aeletise, fa'aeletise, vavae, ma pusa. O mea fa'aeletise o le vaega 'autu o le maa lithium-iona, e aofia ai mea fa'agaoioi, mea fa'aulu, mea fa'apipi'i, ma le aoina o lo'o iai nei. O mea fa'agaoioi (po'o mea fa'aeletise) o mea fa'aeletise i maa lithium-iona e fa'amatu'u mai ai le malosi fa'aeletise e ala i gaioiga fa'aeletise i le taimi o le fa'atumuina ma le fa'amama. Latou te fuafuaina le fa'aogaina o le eletise ma uiga fa'avae o ma'a lithium{21}}ion. O mea aoga e aofia ai mea lelei eletise ma mea leaga eletise. O mea fa'aeletise lelei e masani lava ona pauta fa'atasi u'amea tu'ufa'atasi ma e fai si maualuga le gafatia (fa'atatau i le lithium metal electrodes), e pei ole LiCoO₂, LiMnO₄, LiNi₁-x-Co:MnyO₂, LiCo:Ni-O₂, ma LiFePO₂.
O mea eletise eletise e aofia ai mea kaponi, mea faʻapipiʻi, ma mea faʻapipiʻi uʻamea. I le taimi nei, o mea fa'aeletise lelei ma le leaga mo ma'a lithium-o lo'o fa'aogaina lautele i masini feavea'i o le LiCoO₂ ma le kalafi, fa'asologa. E le gata i lea, e masani ona fa'aopoopo i ai mea fa'aulu (pei o le acetylene black) i le taimi o le fa'againa o le eletise e fa'aleleia ai le fa'agaoioiga o mea fa'aeletise lelei ma mea leaga e fetaui lelei ma mana'oga fa'atino o ma'a lithium-ion. Ina ia fa'amautinoaina o mea fa'aeletise lelei ma mea leaga ma mea fa'aulu e pipii mau i le aoina o lo'o i ai nei, e masani ona fa'aopoopoina se fusi. O mea fa'apipi'i masani e fa'avasegaina o le suauu-fa'avae ma le vai-fa'avae. O mea fa'amau -fa'avae suau'u e tele lava ina aofia ai le polyvinylidene fluoride (PVDF) ma le polytetrafluoroethylene (PTFE), a'o fa'amau -fa'avae vai o le carboxymethyl cellulose/styrene-butadiene rubber (CMC/SBR). O le galuega autu a le aoina o loʻo i ai nei o le faʻatautaia lea o electrons mai mea faʻamalosi ma tufatufaina tutusa tutusa, aʻo lagolagoina foi mea faʻamalosi. E masani ona manaʻomia tagata aoina o loʻo iai nei le maualuga o le malosi faʻainisinia, lelei le mautu o vailaʻau, ma le maualuga o le amio. O le aoina o loʻo iai nei mo le eletise lelei o le alumini pepa, ma o le aoina o loʻo i ai nei mo le eletise leaga o le pepa kopa.
O le matafaioi a le electrolyte o le faʻatautaia o ion lithium i le va o eletise lelei ma le leaga. O le filifiliga o le electrolyte e tele lava ina iloa ai le faiga o le ma'a ma e a'afia ai lona malosi fa'apitoa, fa'atinoga o le saogalemu, fa'atinoga o le ta'amilosaga, fua fa'atatau, maualalo-vevevela fa'atinoga, ma le fa'aogaina o mea e teu ai. I le taimi nei, o ma'a lithium-o lo'o maua fa'apisinisi e tele lava ina fa'aogaina faiga fa'aeletise e le'o-vai, lea e aofia ai so'o so'o ma masima lithium fa'aoso. O le solvent organic o le vaega autu o le electrolyte ma e vavalalata vavalalata ma lona faʻatinoga; e masani lava o se fa'afefiloi o so'o so'o e pei ole ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, ma le methyl ethyl carbonate. O le masima lithium conductive e maua ai ion lithium o loʻo feaveaʻi i le va o eletise lelei ma le le lelei ma e aofia ai ionion poʻo mea faʻaletino ma ion lithium. I le taimi nei, o le masima lithium conductive fa'apisinisi tele o le LiPF6. I le vaitau fou, e fa'aleleia atili ai le fa'aeletonika o ma'a lithium-ion ma ausia ai ni galuega fa'apitoa, o mea fa'aopoopo fa'atino, e pei o le mu, e masani ona fa'aopoopo i le electrolyte.
I le mamanu lithium-ion maa, o le separator e tu i le va o le lelei ma le leaga electrodes, ma o lona aoga autu o le taofia o fesootaiga tuusao i le va o electrodes e lua, ma aloese ai mai ta'amilosaga pupuu. I le taimi lava e tasi, o le fausaga microporous tulaga ese o lenei mea e mafai ai e le lithium ions ona pasia saoloto. O le vavaeese e faia se sao taua i le gafatia o le teuina o le maa, ola taamilosaga, ma le saogalemu atoa; o le mea lea, o le fa'aogaina o se -separator maualuga e mafai ona fa'aleleia atili ai le fa'atinoga o le fa'aeletise o le ma'a. I le taimi nei, o ituaiga vavae e sili ona fa'aaogaina i luga o le maketi o ata maualuga-malosi e faia i polyolefins, e aofia ai oloa porous e faia i le polypropylene ma le polyethylene, fa'apea fo'i ma oloa e gaosia e ala i le kopiina o le propylene ma le ethylene po'o le fa'aaogaina na'o le polyethylene homopolymer. O le fa'aogaina o vai e le o-vai i maa lithium-iona e ta'ita'iina ai i lalo le litium-ion conductivity, ma mana'omia ai se vaega eletise tele. E le gata i lea, o le fa'aogaina o le -tu'aiga manu'a i le taimi e fa'apipi'i ai ma'a, o lona uiga o le fa'atinoga o le ma'a e le gata e fa'alagolago i latou lava eletise ae fa'apea fo'i i mea fa'apipi'i e fa'aaogaina i le gaosiga o maa. O mea fa'apipi'i e tatau ona fa'amautinoaina le tutusa ma le saogalemu o mea fa'agaoioi i le taimi o le fa'againa o le eletise, fa'apipi'i lelei mea o lo'o galue i le aoina o lo'o iai nei, fa'afaigofie le fa'atupuina o se ata puipui SEI (solid-clectrolyte interphase) i luga o le anode graphite, tausia lelei le mautu o le vevela i le taimi o fa'amago, ma fa'asusu lelei i le electrolyte.
O le pusa pito i fafo o le atigipusa o se maa lithium-ion. O pusa e masani ona fa'aogaina e aofia ai pusa u'amea, pusa alumini, ma pusa alumini -tu'u fa'apalapala. E masani lava, o le pusa e manaʻomia e tatalia suiga i le maualuga ma le maualalo o le vevela ma le pala mai le electrolyte.