ልወጣ{0}የአኖድ ቁሶች በዋናነት የብረት ኦክሳይድ፣ ፎስፋይድ፣ ሰልፋይድ እና ናይትራይድ ያካትታሉ። በኤሌክትሮኬሚካላዊ ሂደቶች ውስጥ እነዚህ ቁሳቁሶች መፈጠርን ወይም መበስበስን ያበረታታሉየሊቲየም ውህዶችበብረት ብረቶች ቅነሳ ወይም ኦክሳይድ ምላሽ. በብዙ{1}ኤሌክትሮን ዳግመኛ ሂደቶች ውስጥ መሳተፍ ስለሚችሉ በእነዚህ ቁሳቁሶች ላይ የተመሰረቱ አኖዶች እስከ 1000 mA·bg ድረስ ሊቀለበስ የሚችል አቅም አላቸው።
ፌኦₓ
በዝቅተኛ ወጪቸው፣ በአንፃራዊነት ዝቅተኛ መርዛማነት፣ የተትረፈረፈ የተፈጥሮ ክምችቶች እና በተለይም ከፍተኛ የንድፈ ሃሳብ ልዩ አቅም ያላቸው የብረት ኦክሳይድ ቁሶች ለሊቲየም{0}አዮን ባትሪዎች የአኖድ ማቴሪያሎች በስፋት ተጠንተዋል። የተለመዱ የብረት ኦክሳይድ ውህዶች -Fe₂O₃፣ -Fe₂O₃ እና Fe₃O₄ ያካትታሉ። እነዚህ ውህዶች በግምት 1007 mAh/g እና 926 mAh/g በግምት የንድፈ ሃሳባዊ ችሎታዎችን ያሳያሉ። ይሁን እንጂ በተግባራዊ አተገባበር ወቅት ብረት ኦክሳይድ ብዙ ችግሮች ያጋጥመዋል. የኤሌክትሮን/አዮን ትራንስፖርት አዝጋሚ እንቅስቃሴ እና ከፍተኛ መጠን ያለው መስፋፋት/መጨቆን በተደጋጋሚ ክፍያ-የማስወጣት ሂደቶች ወደ ፈጣን የአቅም መበስበስ እና ዝቅተኛ የብረት ኦክሳይድ ኤሌክትሮዶች ፍጥነት አፈፃፀም ይመራሉ. በተጨማሪም, የጅምላ ብረት ኦክሳይድ ቁሳቁሶች በተፈጥሯቸው ዝቅተኛ የኤሌክትሪክ ምቹነት አላቸው. እነዚህን ጉዳዮች ለመፍታት ተመራማሪዎች በዋናነት እንደ ሞርፎሎጂ እና የመዋቅር ቁጥጥር፣ የካርቦን ሽፋን እና የተዋሃዱ ቁሶችን በከፍተኛ ደረጃ የሚመሩ ንጥረ ነገሮችን መገንባትን የመሳሰሉ ስልቶችን ተቀብለዋል። እነዚህ አካሄዶች ብዙ ጊዜ በርካታ ስልቶችን በማጣመር የተመጣጠነ ተፅእኖዎችን ያገኛሉ፣ እና አንዳንድ መሻሻሎች ተደርገዋል።
CoOₓ
እንደ Co₃O₄ እና CoO ያሉ ኮባልት ኦክሳይዶች (CoOₓ) ለሊቲየም{0}አዮን ባትሪዎች እንደ አኖድ ማቴሪያሎች በሰፊው ተምረዋል ምክንያቱም ባላቸው ከፍተኛ የንድፈ ሃሳብ ልዩ አቅም። ልክ እንደ ብረት ኦክሳይዶች፣ CoOₓ ተመሳሳይ ተግዳሮቶች ያጋጥሟቸዋል፡ በኃይል መሙላት ሂደት ውስጥ ትልቅ የድምፅ ለውጦች፣ ደካማ የውስጥ ኤሌክትሪካዊ እንቅስቃሴ እና የዘገየ ምላሽ ኪኔቲክስ፣ ይህም ፈጣን የአቅም መበስበስ እና የብስክሌት መረጋጋት ደካማ ነው። ጓን እና ሌሎች. የተዋሃደ ነጠላ{4}ደረጃ ስምንት{5}የጎን ኮ₃O₄ ናኖዲስኮች ኦክሲጅን እንደ ምላሽ ቀዳሚ። እነዚህ ናኖዲስኮች ከ100–200 nm የሆነ ቅንጣቢ መጠን ነበራቸው እና በከፍተኛ የአሁኑ ጥግግት በብስክሌት ሲነዱ በግምት 474 ሚአአ ሰ/ግ የሚገለበጥ ልዩ አቅም አቅርበዋል። ይህ ውጤት የሚያመለክተው ሞርፎሎጂ እና ቅንጣት መጠን በ CoOₓ ኤሌክትሮኬሚካላዊ አፈፃፀም ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል። ዋንግ እና ሌሎች. የተዘጋጀ Co₃O₄ ናኖኒድስ ሃይድሮተርማልን በመጠቀም በቀጥታ በታይታኒየም ንጣፍ ላይ ይበቅላል። እነዚህ ናኖኒድሎች አሁን ካለው ሰብሳቢ ጋር ጥሩ የኤሌክትሪክ ግንኙነትን ብቻ ሳይሆን የድምጽ መስፋፋትን ውጤታማ በሆነ መንገድ ጠብቀዋል። ከ 30 ዑደቶች በኋላ በ 0.2 ሴ, አሁንም ከፍተኛ የመቀልበስ አቅም 1015 mAh / g.
ለሁለት ወይም ከዚያ በላይ አካላት ለተዋቀሩ የCoOₓ የተቀናበሩ ስርዓቶች፣ በክፍሎቹ መካከል ያለው ውህደታዊ ተፅእኖ አጠቃላይ የኤሌክትሮኬሚካላዊ አፈጻጸምን የበለጠ ያሻሽላል። ለምሳሌ፣ ኮባልት ኦክሳይድን በከፍተኛ ደረጃ ከሚንቀሳቀስ ካርቦን{1}የተመሰረቱ ቁሶች ወይም ሌላ የብረት ኦክሳይድ ጋር ማጣመር የፍጥነት አፈጻጸምን እና የብስክሌት መረጋጋትን በእጅጉ ሊያጎለብት ይችላል። ይህ በዚህ መስክ ውስጥ የተቀናጁ ስርዓቶችን ዲዛይን እና ልማት ላይ ትኩረት እንዲጨምር አድርጓል።
ZnO
ዚንክ ኦክሳይድ እንዲሁ በአንፃራዊነት ከፍተኛ የንድፈ-ሀሳብ ልዩ አቅም፣ ዝቅተኛ ዋጋ፣ የመዘጋጀት ቀላልነት እና የተለያዩ ዘይቤዎች በመኖሩ ለሊቲየም እንደ አኖድ ቁሳቁስ{0}አዮን ባትሪዎች ሰፊ ትኩረትን ስቧል። ZnO ከሊቲየም ጋር በተዋሃደ የቅይጥ ዘዴ (የሊ-ዚን ቅይጥ በመፍጠር) እና በመለወጥ (Li₂O) ምላሽ ይሰጣል። የንድፈ ሃሳቡ የተወሰነ አቅም 978 mAh / g ሊደርስ ይችላል, ይህም ከግራፋይት አኖዶች በጣም ከፍ ያለ ነው. ነገር ግን፣ ዚንክ ኦክሳይድ ደካማ የኤሌትሪክ ንክኪነት፣ ከፍተኛ መጠን ያለው መስፋፋት/መጨናነቅ፣ ተደጋጋሚ ቻርጅ በሚያደርጉበት ጊዜ-የፍሳሽ ዑደቶች እና ከፍተኛ መጠን ያለው የሊ₂ኦ እንቅስቃሴ-አልባ በብስክሌት መመንጨት ይሰቃያል። እነዚህ ምክንያቶች ወደ ፈጣን የአቅም መበስበስ, ደካማ የፍጥነት አፈፃፀም እና የ ZnO ኤሌክትሮዶች አጭር ዑደት ህይወት ያመራሉ. እነዚህን ችግሮች ለመፍታት፣ ተመራማሪዎች በዋናነት እንደ ሞርፎሎጂ እና መዋቅር ቁጥጥር፣ የካርቦን ሽፋን፣ ዶፒንግ ከሄትሮአተሞች ጋር እና ZnO{7}የተመሰረቱ ውህዶችን በከፍተኛ ደረጃ የሚመሩ ንዑሳን ክፍሎችን መገንባት ያሉ ስልቶችን ተቀብለዋል። እነዚህ ዘዴዎች ብዙ የማሻሻያ ስልቶችን በማጣመር ብዙውን ጊዜ የተሻለ የሊቲየም ማከማቻ አፈፃፀም ያስገኛሉ፣ እና አንዳንድ የብረት ዚንክኔት ውህዶችም እጅግ በጣም ጥሩ የኤሌክትሮኬሚካላዊ አፈፃፀም ያሳያሉ።
4. MPₓ
የብረታ ብረት ፎስፋይዶች በቅርብ ዓመታት ውስጥ የአኖድ ቁሳቁሶችን ለሊቲየም{0}አዮን ባትሪዎች በመተግበር ረገድ ሰፊ ትኩረትን ስቧል። እነዚህ ውህዶች በአጠቃላይ ከሊቲየም ጋር በመቀየሪያ ዘዴ ምላሽ ይሰጣሉ እና ብዙ{2}በየኤሌክትሮን ማስተላለፊያ ምላሾች በቀመር አሃድ ምክንያት ብዙ ጊዜ በጣም ከፍተኛ ቲዎሬቲካል ልዩ ችሎታዎች አሏቸው። ነገር ግን በአጠቃላይ በሊቲየሽን/በመሟጠጥ ወቅት ከፍተኛ መጠን ያለው መስፋፋት ይሰቃያሉ፣ ይህም ወደ መፍጨት እና በአክቲቭ ቅንጣቶች እና በአሁኑ ሰብሳቢው መካከል ያለው የኤሌክትሪክ ግንኙነት መጥፋት ያስከትላል፣ ይህም ተግባራዊ አተገባበርን በእጅጉ ይገድባል።
ከነሱ መካከል፣ ብረት፣ ኮባልት፣ ኒኬል እና መዳብ{0}የተመሰረቱ ፎስፋይዶች በቅርብ ዓመታት ውስጥ በጥልቅ ጥናት ተካሂደዋል። የብረት ፎስፋይዶችን እንደ ምሳሌ ብንወስድ፣ የንድፈ ሃሳባዊ ልዩ አቅማቸው 500-1800 mA·h/g ሊደርስ ይችላል። በተጨማሪም የብረታ ብረት ፎስፋይዶች በአጠቃላይ ከፍተኛ የሊቲየም ማከማቻ ቮልቴጅ (አብዛኛውን ጊዜ 0.5-1 V vs Li⁺/Li) ከብረት ኦክሳይድ እና ከብረት ሰልፋይድ የበለጠ ያሳያሉ። ከዚህም በላይ የብረታ ብረት ፎስፋይዶች በአጠቃላይ ከተመጣጣኝ የብረት ኦክሳይዶች የበለጠ የኤሌክትሪክ ምቹነት ያሳያሉ, ይህም ፍጥነትን ለማሻሻል ይጠቅማል. ስለዚህ፣ የብረት ፎስፋይድ ናኖስትራክቸሮች ምክንያታዊ ዲዛይን እና ውህዶቻቸው ከካርቦን{10}የተመሰረቱ ቁሶች ጋር በዚህ መስክ ጠቃሚ የምርምር አቅጣጫ ሆነዋል። ለምሳሌ ኒ₂P፣ NiP₂፣ NiP₃፣ Ni₅P₄፣ CoP፣ Co₂P፣ CoP₃፣ FeP፣ FeP₂፣ Cu₃P፣ ወዘተ ያካትታሉ። እነዚህ ውህዶች ሁሉም በምርምር ውስጥ እጅግ በጣም ጥሩ የሊቲየም ማከማቻ አፈጻጸም አሳይተዋል፣ ይህም ለተግባራዊ አተገባበር ትልቅ እምቅ እድሎችን ያሳያሉ። የኒ₂P እና የሊ-ኒ-ፒ ተርነሪ ውህዶች በልዩ አወቃቀሮቻቸው እና በከፍተኛ የኤሌክትሪክ ንክኪነት ምክንያት የአልትራፋስት ሊቲየም{14}}ion intercalation/deintercalation ግብረመልሶችን ማግኘት ይችላሉ።