Litiyometal anodes may-ada sobra nga hataas nga teoriya nga espesipiko nga kapasidad (3860 mA·bg) ngan an pinakahamubo nga elektrokemikal nga potensyal (-3.040 V (vs. An mga baterya nga metal nga litium naglalakip han mga baterya nga litium -sufre ngan litium-oksiheno. An mga baterya nga litium -sulfur mayda enerhiya nga densidad nga gibana-bana nga 2600 W·h/kg, samtang an mga baterya nga litium{13}}oksiheno mayda enerhiya nga densidad nga ginbabana-bana nga 3500 W·h/kg, haros 7 ngan 10 ka beses han mga komon nga litium{5} nga baterya, Salit, an mga baterya nga metal nga lithium gintatagad nga usa han pinakamaopay nga mga sistema han pagtipig hin enerhiya ngan usa nga nangunguna nga kandidato para ha sunod nga henerasyon nga mga sistema han baterya, nga nakakadani hin daku nga atensyon. Kondi, tungod han problema han lithium dendrite, an mga sayo nga lithium metal nga baterya puydi la gamiton ha pipira nga espesyalista nga mga natad, ngan an ira komersyalisasyon nalangan.
An rechargeable nga mga baterya nga lithium metal naimbento pa han dekada 1970 ngan kaylap nga ginagamit ha mga relo, kalkulador, ngan iba pa nga elektroniko nga mga garamiton.
An mga baterya nga metal nga litium kaylap nga ginagamit ha mga gamit ha de-koryente ngan dara-dara nga mga gamit ha medisina. Kondi, an ira pagkomersyal naulang tungod han pipira nga depekto ha litium nga metal. Komo api han Grupo 1 han periodiko nga lamesa, an mga atomo han litium mayda la usa nga elektron ha ira pinakagawas nga shell, nga amo ini in duro hin kemikal nga reaktibo tungod kay madali ini nga mawara hini nga elektron. Kon nakikig-upod ha usa nga organiko nga elektrolito, an metal nga litium naghihimo hin pelikula nga tinatawag nga solid electrolyte interface (SEI) ha bawbaw hito. An panguna nga buruhaton hini nga pelikula amo an pagbulag han litium nga metal tikang ha elektrolito, nga nagpupugong han dugang nga pagkadunot han litium. Pero tungod han dako nga pagbag-o han kadamo han metal nga litium durante han pagsingil ngan paggawas, agsob nga nabuak an pelikula han SEI. An nabuyagyag nga presko nga litium nga metal nga bawbaw nagrireak utro ha elektrolito basi makahimo hin bag-o nga pelikula han SEI. Ini nga proseso diri la nakakabulig ha pagtubo han lithium dendrites ha ligid han mga liki kondi mahimo liwat makasulod ha separator ha sulod han baterya, nga nagigin hinungdan han halipot nga sirkito. Kon nahitatabo an halipot nga sirkito, daku nga kapaso an nahihimo ha sulod han baterya, nga ha sobra nga mga kaso mahimo magresulta hin pagkasunog o pagbuto, nga nakakaapekto gud ha katalwasan nga pagbuhat ngan pagkamabaligya han mga baterya nga metal nga lithium. Dugang pa, samtang nagtitikadamu an mga dendrite han litium, naghahatag ito hin dugang nga higayon para ha negatibo nga elektrodo nga makahibalag ha elektrolito, salit napadagmit an kadagmitan han mga reaksyon ha ligid. Ini nga diri mabalik nga mga proseso nakakaubos hin mga materyales nga electrode ngan mga electrolyte, nga nakakaiban han enerhiya nga densidad ngan coulombic efficiency han baterya. Katapos hin maiha nga paggamit, damu nga dendrite han litium an nagigin naputos ha bag-o nga naporma nga pelikula han SEI, nga diri nakakaapi ha normal nga mga reaksyon nga elektrokemikal; dungan, an mga dendrite han litium harani han substrat madagmit nga nadunot, nga nagdudurot hin "patay" nga litium, kahulogan ini nga bahin han litium nagigin diri aktibo ha electrochemically, nga dako an pagpaluya han kabug-usan nga pagtrabaho han baterya. Ha naglabay nga 40 ka tuig, daku nga pag-uswag an nahimo ha pagsaliksik ngan pagsubad han mga mekanismo han pagporma han litium dendrite.
Usa sa pinakakomon nga estratehiya sa pagpugong sa pagtubo sa dendrite mao ang pagpadukwag sa karig-onan ug pagkamakanunayon sa solido nga electrolyte interface (SEI) nga layer sa lithium metal surface pinaagi sa pag-adjust sa komposisyon sa electrolyte ug pagdugang sa partikular nga mga butang. Kondi, tungod kay an metal nga litium diri marig-on ha termodinamika ha mga organiko nga mga dugang, an pagporma hin epektibo nga layer han pag-undang ha bawbaw hito ha likido nga elektrolito nga palibot makuri gud. Labot la han pag-optimize han SEI nga layer, an pagpakilala hin mga polimer o solido nga mga layer nga ulang nga mayda hataas nga mekanikal nga kusog in pwede gihapon magin epektibo nga paagi hin pagpugong han pagsulod han dendrite ngadto han parabulag. Ini nga mga pamaagi nagtutumuyo nga malikyan an kadaot han lithium dendrite ha separator pinaagi han pagpauswag han mekanikal nga mga kabtangan han SEI layer o han separator mismo, kondi diri ini ha basihan nga pagwara han problema han pagporma han dendrite. Samtang an bug-os nga paglampos hini nga ayat in pipira pa ka panahon nga hirayo, ngan an mga produkto nga baterya nga nakabase ha lithium metal anode - waray pa haluag nga makukuha ha merkado, an mga parasaliksik nagproponer hin pipira nga konsepto nga mga disenyo han baterya nga lithium metal, nga nagpapakita han potensyal para ha praktikal nga mga aplikasyon. Lakip hini, an mga baterya nga litium -sulfur nga nagamit hin asupre komo materyal nga katodo ngan mga baterya nga litium -oksiheno nga nagamit hin oksiheno komo aktibo nga materyal nga katodo in nakadani hin dako nga atensyon tungod han ira talagsaon nga mga bentaha ngan ginkokonsidera nga duha nga hataas nga komersyo nga nagsasaad nga tanan -selyula nga mga sistema. An mga baterya nga litium nga asupre mayda sobra ka hitaas nga densidad han enerhiya (mga 2600 W·kg) ngan ginkikilala han kadam-an nga nagsasaad nga mga kandidato para han sunod nga henerasyon nga mga sistema han pagtipig hin enerhiya nga baterya. Mas importante, an elemental nga asupre damo ha kinaiya ngan makisangkayon ha kalibungan, nga dugang nga nagpapabug-at han mga bentaha han lithium-asupre nga mga baterya. Salit, an mga baterya nga litium-asufre nakakarawat hin atensyon ha bug-os nga kalibotan ha naglabay nga mga tuig.
An mga polisulfide nga mga butnga nga nahimo durante han pagsingil ngan pagdischarge han mga baterya nga lithium -sulfur natutunaw ha elektrolito ngan nadalagan ngadto ha negatibo nga elektrodo. An mga polisulfide in makakasulod ha pelikula han SEI ngan makakadunot han presko nga metal nga litium ha ilarom han bawbaw nga layer, nga nagdudurot hin pagkawara han kapasidad. Busa, ang pagpugong sa polysulfide shuttle kinahanglanon dili lang alang sa pagpauswag sa kapasidad sa katode sa panahon sa pag-operate sa lithium -sulfur battery kundi sab sa SEI nga pelikula nga karig-onan ug pagkuha sa usa ka dendrite - libre nga negatibo nga electrode. Pinaagi han padayon nga mga paningkamot, damo nga mga pamaagi an nahimo, upod na an positibo nga paglimitar nga domain ngan pagsupsop, pagbag-o han elektrolito, ngan disenyo han parabulag. Kondi, ini nga mga pamaagi baga hin mas nakapokus ha pagpugong han polysulfide nga shuttle ngan pagpauswag han kadamu han paggamit han katodo han asupre, nga diri direkta nga pagpugong han pagtubo han dendrite ha litium nga metal nga anodo. An pasundayag han mga baterya nga litium -sulfur nadepende ha panalipod han litium nga metal nga anode. An sinerhiya nga epekto han iba-iba nga mga pamaagi han pagpugong han pagtubo han dendrite mahimo magpadagmit han praktikal nga aplikasyon han mga baterya nga litium.
An lithium-oksiheno nga baterya in uska klase hin baterya nga nagamit hin oksiheno tikang ha hangin komo positibo nga electrode; usahay tinatawag ini nga mga baterya nga litium-hangin. An teoretikal nga enerhiya nga densidad han mga baterya nga litium -oksiheno in sugad kahitaas hin 3500 Wh/kg, nga labaw hin duro han mga komersyal nga litium{5}}ion nga baterya. Sanglit, an mga baterya nga lithium-oxygen nahimo nga rebolusyonaryo nga pag-uswag ha natad han pagtipig hin enerhiya, nga nakadani hin atensyon ha bug-os nga kalibutan ngan ginkonsiderar nga usa nga makusog nga kandidato ha sunod-henerasyon nga mga sistema han pagtipig hin enerhiya.
Sugad sa polysulfide nga mga butnga, an oxygen cross-linking tikang sa positibo nga electrode ngadto sa lithium metal negatibo nga electrode sa lithium -oxygen baterya mahimo magdara sa hinay-hinay nga pagkadunot sa lithium metal nawong, nga nagresulta sa electrolyte decomposition ug pagporma sa LiOH ug Lichar during. Sanglit, pira nga mga estratehiya an ginhimo para mapugngan an pagsumpay han oksihina. Labot la han positibo nga problema han electrode, an pag-ubos han litium tungod han pagtubo han dendrite ngan kadaot han passivation film in grabe nga nakakaulang han paggamit han litium nga metal ha rechargeable lithium-oxygen batteries. An mga gin-unabi nga mga estratehiya ha pagpugong han pagtubo han litium nga dendrite aplikado liwat ha mga baterya nga litium. Pinaagi han mga additive han elektrolito, pagbag-o han separator, ngan negatibo nga disenyo han elektrod, an pagbuhat han mga baterya nga litium mahimo mapauswag hin daku.