Nickel Kobolt Mangan (NCM) litiumbatteri
Den teoretiska specifika energin hos NCM-batterier har förbättrats avsevärt i praktiska tillämpningar. Jämfört med litiumkoboltoxidbatterier kan NCM-batterier bättre leverera högre kapacitet. Men när det gäller material använder NCM-batterier nickel-kobolt-manganoxider och organiska elektrolyter, vilket inte i grunden löser säkerhetsproblem. Om en kortslutning uppstår kan den generera för hög ström, vilket leder till potentiella säkerhetsrisker.
Litiumjärnfosfat (LFP) batteri
Den teoretiska kapaciteten är 170 mAh/g, medan den praktiskt möjliga kapaciteten är cirka 160 mAh/g. När det gäller säkerhet uppvisar LFP-batterier hög termisk stabilitet och låg elektrolytoxidationsaktivitet, vilket resulterar i överlägsen säkerhetsprestanda. Emellertid inkluderar deras nackdelar låg elektrisk konduktivitet, större volym, högre elektrolytförbrukning och relativt sämre cellkonsistens på grund av hög kapacitet.
Litiumkoboltoxid (LCO) batteri
En nyckelegenskap i dess struktur är att även när den är fulladdad, finns en avsevärd mängd litiumjoner kvar i katoden. Detta innebär att anoden inte kan ta emot fler litiumjoner som migrerar från katoden. Under överladdningsförhållanden fortsätter överskottet av litiumjoner att röra sig mot anoden, där de inte kan interkaleras helt och istället bildar metalliskt litium. Detta metalliska litium tenderar att växa till dendritiska strukturer, kända som litiumdendriter. När dendriterna väl har bildats kan den tränga igenom separatorn och orsaka interna kortslutningar. Dessutom är huvudkomponenterna i elektrolyten karbonater, som har låga flampunkter och kokpunkter, vilket gör dem benägna att förbrännas eller till och med explodera vid förhöjda temperaturer. Att kontrollera dendritbildning är relativt enklare i batterier med liten-kapacitet, vilket är anledningen till att LCO-batterier huvudsakligen används i bärbara elektroniska enheter och inte är lämpliga för batteriapplikationer.
Litium Mangan Oxide (LMO) batteri
Litiummanganoxidbatterier har vissa fördelar. I ett fulladdat tillstånd kan litiumjoner i katoden vara helt interkalerade i anodens kolstruktur, till skillnad från LCO-batterier där lite litium finns kvar i katoden. Detta förhindrar teoretiskt dendritbildning. Men i praktiken kan starka yttre krafter eller dålig tillverkningskvalitet fortfarande orsaka snabb litium-jonrörelse under laddnings- och urladdningscykler. Om anoden inte kan ta emot litiumjoner i tid kan dendriter fortfarande bildas. Att förhindra detta är beroende av strikt kvalitetskontroll och testning under tillverkningen. I allmänhet är det osannolikt att kvalificerade LMO-batterier upplever säkerhetsincidenter. Deras stabila struktur resulterar också i mycket lägre oxidationsaktivitet jämfört med LCO, och även vid externa kortslutningar minskar risken för litiumplätering, förbränning eller explosion avsevärt.
