Lityum, sembolü Li atom numarası 3 olan kimyasal elementtir. Periyodik tabloda 1. grupta alkali metal olarak bulunur ve yoğunluğu en düşük olan metaldir. Lityum, yüksek reaktifliğinden dolayı doğada saf hâlde bulunmaz. Yumuşak ve gümüşümsü beyaz metaldir. Havada bulunan oksijenle reaksiyona giren lityum, lityum oksit (Li2O) oluşturur. Bu oksitlenme reaksiyonunu engellemek için yağ içinde saklanır. Hava ve su tarafından hızlı bir şekilde oksitlenip kararır ve lekelenir. Lityum metali doldurulabilir pillerde (örnek olarak cep telefonu ve kamera pili) ve ağırlığa yüksek direniş göstermesi sebebiyle alaşım olarak hava taşıtlarında kullanılır. Li+ iyonunun nörolojik etkilerinden dolayı, lityumlu bileşikler farmakolojik olarak sakinleştiricilerde kullanılır.
Bir lityum-iyon veya Li-iyon pil, enerji depolamak için lityum iyonlarının tersine çevrilebilir indirgemesini kullanan şarj edilebilir pil türüdür. Geleneksel lityum iyon pilinin anodu genelde karbon'dan yapılan grafit'tir. Katot genellikle metal oksit'tir. Elektrolit genelde bir organik çözücü içindeki lityum tuz'udur.
Pil, kimyasal enerjinin depolanabilmesi ve elektriksel bir forma dönüştürülebilmesi için kullanılan bir aygıttır. Piller, bir veya daha fazla elektrokimyasal hücre, yakıt hücreleri veya akış hücreleri gibi, elektrokimyasal aygıtlardan oluşur.
Lityum-hava pilleri ya da lityum-oksijen pil, daha hafif katot ile oksijenin ortamda serbestçe mevcut olması ve pilde depo edilmesine gerek olmaması nedenleriyle daha yüksek enerji yoğunluğuna sahip olabilecek. Bu teknoloji neredeyse bir tank benzin kadar enerjiyi depolama potansiyeline sahip ve lityum-iyon pillerinden 5 ila 10 kez daha fazla bir enerji depolama kapasitesine sahip olacak. Bu durumun lityum-hava pili ile çalışan arabalara şarja ihtiyaç duymadan daha fazla yol gitmesine olanak sağlaması bekleniyor. Araştırmacılara göre lityum iyon pillerinin kilogram başına yaklaşık 585 watt-saat ve lityum-sülfürün teorik olarak 2600 watt-saat elektrik iletim potansiyeli bulunurken, bu rakam lityum-hava pillerinde 5000 watt-saatin oldukça üstüne çıkabilir.
AA pil aynı zamanda çift A veya Mignon pil denilen standart boyutlu tek hücreli silindirik kuru bir pil. IEC 60086 sistemi R6 boyutu ve ANSIC18 15 boyutunu çağırıyor. Oysa resmi olarak belgelenmiş Birleşik Krallık'ta HP7 olarak biliniyor, ancak "çift A batarya" olarak biliniyor. Türkiye'de sıklıkla "kalem pil" olarak anılır.
Lityum polimer pil veya daha doğrusu lityum-iyon polimer pil, sıvı elektrolit yerine jel polimer elektrolit kullanan, lityum-iyon teknolojisine sahip şarj edilebilir bir pildir. Bu piller, diğer lityum pil türlerinden daha yüksek özgül enerji sağlar ve mobil cihazlar, radyo kontrollü uçaklar ve bazı elektrikli araçlar gibi ağırlığın kritik bir özellik olduğu uygulamalarda kullanılır.
CR-V3 pil bazı dijital kameralar da dahil olmak üzere çeşitli elektronik cihazlarda kullanılan bir çeşit tek kullanımlık yüksek kapasiteli 3 Voltlu pil. İki yan yana AA pilin şekli ve boyutu vardır. Bu CR-V3 pillerin başlangıçta yalnızca AA piller için tasarlanmış birçok işlev görmesine olanak tanır. RCR-V3 pil, şarj edilebilir 3,7 V lityum iyon pildir.
Düğme pil veya saat pili, küçük çaplı tek hücreli bir pil olup çapı 5mm ila 25mm, giysinin üzerinde bir düğme gibi 1mm ila 6mm yüksekliğinde bir çöp silindiri şeklindedir. Bir metal, hücrenin alt gövdesini ve pozitif terminalini oluşturabilir. Yalıtımlı üst kapak negatif terminaldir.
Lityum titanat pil, Diğer lityum iyon pillerden daha hızlı şarj olma avantajına sahip bir şarj edilebilir pil türüdür. Titanate piller Mitsubishi'nin i-MiEV elektrikli taşıtında kullanılır ve Honda bunları EV-neo elektrikli bisikletinde ve Honda Jazz Fit EV'de kullanır. Büyük kapasiteli elektrikli otobüs projesi TOSA gibi toplu taşıma araçları, Titanate pillerin yüksek şarj kabiliyetini kullanarak otobüs duraklarında yolcu boşaltırken 15 saniye içinde bataryayı şarj edebilmektedir Bir lityum-titanat pil, karbon yerine anodunun yüzeyinde lityum-titanat nanokristaller kullanan değiştirilmiş bir lityum-iyon pildir. Bu, anotun gram başına yaklaşık 100 metrekarelik bir yüzey alanını verir; buna karşın, karbon için gram başına 3 metrekare, elektronların anot girip çıkabileceği yüzey alanı sağlar. Bu, hızlı şarj işlemini mümkün kılar ve gerektiğinde yüksek akımlar sağlar.
Lityum tetrakloroalüminat (LAC, lityum alüminyum klorür), LiAlCl4 formülüne sahip inorganik bir bileşiktir.
Akira Yoshino, Nobel Kimya Ödüllü Japon kimyagerdir. Asahi Kasei şirketinin bir çalışanı ve Nagoya'daki Meijo Üniversitesi'nde profesördür. Dünyada ilk defa olarak cep telefonları ve dizüstü bilgisayarlarda kullanılacak olan güvenli, üretilebilir lityum iyon pili icat etti. Yoshino, 2019 yılında M. Stanley Whittingham ve John B.Goodenough ile Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldü.
John Bannister Goodenough, Amerikan malzeme bilimci, bir katı-hal fizikçisi ve Nobel Kimya Ödülü sahibi. Austin'deki Texas Üniversitesi'nde makina mühendisliği ve malzeme bilimi alanlarında profesör. Goodenough, lityum iyon pillerin geliştirilmesi ve tanımlanmasıyla, malzemelerdeki manyetik aşırı değişim işaretlerini tanımlayan Goodenough–Kanamori kurallarıyla ve bilgisayar RAM'lerinde yeni ufuklar açan geliştirmeleriyle geniş ölçüde tanınmıştır.
Michael Stanley Whittingham İngiliz - Amerikalı kimyager. Binghamton Üniversitesi'nde hâlen kimya profesörlüğü ve Malzeme Araştırmaları Enstitüsü ile Malzeme Bilimi ve Mühendisliği programının yöneticiliğini yapmaktadır. Ayrıca Binghamton'daki Kimyasal Enerji Depolama Merkezi'nin de (NECCES) yöneticiliğini yapmaktadır Akira Yoshino ve John B. Goodenough ile birlikte 2019 yılında Nobel Kimya Ödülü'ne layık görüldü.
Lityum metoksit, LiCH3O formülüne sahip bir bileşiktir. Metanolün lityum tuzudur. Daha ağır alkollerden türetilen lityum alkoksitlerin aksine, lityum metoksit bağlanmasında büyük ölçüde iyoniktir. THF gibi yaygın polar aprotik çözücüler içindeki çözünürlüğü düşüktür; bununla birlikte, metanol içinde çözünür ve ticari olarak %10'luk bir çözelti halinde bulunur.
Katı hal pili, lityum iyon veya lityum polimer pillerde bulunan sıvı veya polimer jel elektrolitler yerine katı elektrolit kullanan bir pil teknolojisidir.
Lityum demir fosfat (LiFePO4 veya LFP pil (lityum ferrofosfat) pil; Katot olarak lityum demir fosfat (LiFePO4) ve anot olarak metalik arkalıklı bir grafit karbon kullanan bir lityum iyon pildir. Düşük maliyet, yüksek güvenlik, düşük toksisite, uzun döngü ömürleri ve diğer faktörler nedeniyle, LFP pilleri araç kullanımında, şebeke ölçeğinde yedek güç sistemlerinde yer bulmaktadır. LFP piller kobalt içermez. Eylül 2022 itibarıyla EV'ler için LFP tipi pilin pazar payı %31'e ulaştı ve bunun %68'i yalnızca Tesla ve Çinli EV üreticisi BYD üretiminden geldi. Çinli üreticiler şu anda LFP pil tipi üretiminde neredeyse tekele sahiptir. 2022'de patent sürelerinin dolmaya başlaması ve daha ucuz pillere olan talebin artmasıyla LFP tipi üretimin 2028'de lityum nikel manganez kobalt oksit (NMC) tipi pilleri geçecek şekilde artması bekleniyor.
Lityum nikel manganez kobalt oksitler (Li-NMC, LNMC veya NMC ), lityum, nikel, manganez ve kobaltın karışık metal oksitleridir. LiNixMnyCozO2 genel formülüne sahiptirler. En önemli temsilcileri, x + y + z'den oluşan geçiş metali sitesinde az miktarda 1'e yakın lityum bulunan bir bileşime sahiptir. Ticari NMC numunelerinde, bileşim tipik olarak < %5 fazladan lityum içerir. Bu gruptaki malzemeler yapısal olarak lityum kobalt(III) oksit (LiCoO2) ile yakından ilişkili katmanlı bir yapıya sahiptir ancak stokiyometride ideal bir Mn(IV), Co(III) ve Ni(II) 1:1:1 yük dağılımına sahiptir.
Potasyum-iyon pil, şarj aktarımı için potasyum iyonları kullanan bir pil türüdür ve lityum-iyon pillere analogdur. 2004 yılında İranlı/Amerikalı kimyager Ali Eftekhari tarafından icat edildi.
Lityum-sülfür pil bir tür şarj edilebilir pildir. Yüksek özgül enerjisi ile dikkat çekmektedir. Lityumun düşük atom ağırlığı ve kükürdün orta derecede atom ağırlığı, Li-S pillerin nispeten hafif olduğu anlamına gelir. Ağustos 2008'de Zephyr 6 tarafından en uzun ve en yüksek irtifa insansız güneş enerjisiyle çalışan uçak uçuşunda kullanıldılar.
Nanotop piller, karbon ve lityum demir fosfat gibi çeşitli malzemelerden oluşabilen nano boyutlu toplardan yapılmış katot veya anotlu deneysel bir pil türüdür. Nanoteknoloji kullanan piller, artırılmış yüzey alanları nedeniyle hızlı şarj ve deşarj gibi yüksek performansa izin pillerdir.
