Pin lithium Niken Cobalt Mangan (NCM)
Năng lượng riêng về mặt lý thuyết của pin NCM đã được cải thiện đáng kể trong các ứng dụng thực tế. So với pin lithium coban oxit, pin NCM có thể cung cấp dung lượng cao hơn tốt hơn. Tuy nhiên, về mặt vật liệu, pin NCM sử dụng oxit niken-coban-mangan và chất điện phân hữu cơ, về cơ bản không giải quyết được các mối lo ngại về an toàn. Nếu xảy ra đoản mạch, nó có thể tạo ra dòng điện quá mức, dẫn đến nguy cơ mất an toàn tiềm ẩn.
Pin Lithium Sắt Phosphate (LFP)
Dung lượng lý thuyết là 170 mAh/g, trong khi dung lượng thực tế có thể đạt được là khoảng 160 mAh/g. Về mặt an toàn, pin LFP thể hiện độ ổn định nhiệt cao và hoạt động oxy hóa chất điện phân thấp, mang lại hiệu suất an toàn vượt trội. Tuy nhiên, nhược điểm của chúng bao gồm độ dẫn điện thấp, thể tích lớn hơn, tiêu thụ chất điện phân cao hơn và độ ổn định của tế bào tương đối kém hơn do công suất cao.
Pin Lithium Cobalt Oxide (LCO)
Đặc điểm quan trọng trong cấu trúc của nó là ngay cả khi được sạc đầy, một lượng đáng kể các ion lithium vẫn còn ở cực âm. Điều này có nghĩa là cực dương không thể chứa nhiều ion lithium di chuyển từ cực âm hơn. Trong điều kiện sạc quá mức, các ion lithium dư thừa tiếp tục di chuyển về phía cực dương, nơi chúng không thể xen kẽ hoàn toàn và thay vào đó tạo thành lithium kim loại. Liti kim loại này có xu hướng phát triển thành các cấu trúc đuôi gai, được gọi là đuôi nhánh lithium. Sau khi hình thành, đuôi gai có thể xuyên qua dải phân cách, gây đoản mạch bên trong. Ngoài ra, thành phần chính của chất điện phân là cacbonat, có điểm chớp cháy và điểm sôi thấp, khiến chúng dễ bị cháy hoặc thậm chí nổ ở nhiệt độ cao. Việc kiểm soát sự hình thành dendrite tương đối dễ dàng hơn trong các loại pin có dung lượng nhỏ, đó là lý do tại sao pin LCO chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị điện tử cầm tay và không phù hợp cho các ứng dụng pin điện.
Pin Lithium Mangan Oxit (LMO)
Pin lithium mangan oxit có những ưu điểm nhất định. Ở trạng thái được sạc đầy, các ion lithium ở cực âm có thể được xen kẽ hoàn toàn vào cấu trúc carbon của cực dương, không giống như pin LCO nơi một số lithium vẫn còn ở cực âm. Về mặt lý thuyết điều này ngăn ngừa sự hình thành dendrite. Tuy nhiên, trên thực tế, các ngoại lực mạnh hoặc chất lượng sản xuất kém vẫn có thể gây ra chuyển động ion lithium-nhanh trong chu kỳ sạc và xả. Nếu cực dương không thể chứa kịp thời các ion lithium, đuôi gai vẫn có thể hình thành. Để ngăn chặn điều này phụ thuộc vào việc kiểm soát và kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt trong quá trình sản xuất. Nhìn chung, pin LMO đủ tiêu chuẩn khó có thể gặp sự cố về an toàn. Cấu trúc ổn định của chúng cũng dẫn đến hoạt động oxy hóa thấp hơn nhiều so với LCO và ngay cả trong trường hợp đoản mạch bên ngoài, nguy cơ mạ lithium, cháy hoặc nổ cũng giảm đáng kể.
