Litioi anodi de metało i ga na capasità spesifega teorica estremamente alta (3860 mA·bg) e el potensiałe eletrochimico pì baso (-3,040 V (vs. SHE)), el che li rende considerài el ełetrodo "santo graal" tra tanti materiałi eletrodici. Łe batèrie de metało al litio łe include batèrie de litio-solfuro e ossigeno de litio. Łe batèrie al litio-solfuro łe ga na densità enerxetica de 2600 W·h/kg, mentre łe batèrie al litio-osigeno łe ga na densità enerxetica de 3500 W·h/kg, 7 e 10 volte queła dełe batèrie de ioni de litio convensionałi. Par cui, łe batèrie al litio łe xe consideràe uno dei sistemi de imagazinasion de energia pì prometenti e un candidà pa i sistemi de batèrie de nova generasion, ciapando tanta atension. Tutavia, par via del problema dełe dendrite de litio, łe prime batèrie de metało de litio łe podeva esar doparàe soło in serti canpi speciałixài, e ła so comerciałixasion ła xe stà ritardà.
Łe batèrie de metało de litio ricaricabiłi łe xe stàe inventàe zà dai ani 70 e łe xe stà doparàe in modo difondesto in reoji, calcołatrici e altri dispoxitivi ełetronici.
Łe batèrie al litio łe xe doparàe in modo difondesto nei aparechi ełètrici e nei dispoxitivi mediçi portatiłi. Tutavia, ła so comerciałixasion ła xe stà ostacołà da serti difeti nel metało litio. Come menbro del grupo 1 deła tabeła periodica, i atomi de litio i ga soło un ełetron inte ła so scorza pì esterna, el che li rende altamente reattivi chimicamente parché i perde subito sto ełetron. Quando el xe in contato co un eletrolito organico, el metało de litio el forma un film ciamà interfacia de eletrolito solido (SEI) suła so superfisie. Ła funsion prinsipałe de sto film ła xe queła de isołar el metało de litio da l’ełetrolito, evitando ulteriore coroxion del litio. Tutavia, par via del canbiamento de vołume del metało de litio durante ła carga e ła scariga, el film SEI el se rompe de frecuente. Ła superfisie fresca de metało de litio esposta ła reajise da novo co l’eletròlito pa formar un novo film SEI. Sto proceso no soło el juta ła cresita de dendriti de litio drio łe crepe, ma el pol anca penetrar el separador drénto ła bataria, causando un cortocircuito. Co se verifica un curtocircuito, vien xenerà na gran quantità de całor drénto ła bataria, che in caxi estremi ła pol portar a ła combustion o a l’esplosion, influensando seriamente ła prestasion de sicuresa e ła comerciałità dełe baterie de metało de litio. Inoltre, co el numero de dendriti de litio el crése, i dà pì oportunità al eletrodo negativo de vegner in contato co l’eletròlito, cełerando cusì ła vełocità dełe reasion cołaterałi. Sti procesi ireversibiłi i consuma materiałi e ełetrołiti, sbasando ła densità de energia e l’eficiensa coulombica deła bataria. Dopo un uxo prołongà, tanti dendriti de litio i se incastra nel novo film SEI, incapaci de partesipar a reasion eletrochimiche normałi; al steso tenpo, i dendriti de litio vissin al substrato i se descompoxe rapidamente, causando litio "morto", el che vol dir che sta porsion de litio ła deventa eletrochimicamente inativa, indebołindo in modo significativo łe prestasión generałi deła bataria. Nei ultimi 40 ani, xe stà fati progresi inportanti neła ricerca e neła simulasion dei mecanismi de formasion de dendriti de litio.
Una dełe stratejie pì comuni pa soprìmar ła cresita dei dendriti ła xe queła de aumentar ła stabiłità e ła coerensa del strato de interfacia de ełetrołiti sołidi (SEI) suła superfisie del metało de litio regołando ła conpoxision de l’eletròłito e zontando sostanse specifiche. Tutavia, sicome el metało de litio el xe termodinamicamente instabiłe nei aditivi organici, formar un strato de pasivasion eficace suła so superfisie in un anbiente eletrołitico liquido xe bastansa difisiłe. Oltre a otimixar el strato SEI, l’introdusion de połimeri o strati de bariera solido co na alta forsa mecanica pol anca esar un modo bon pa prevegnir ła penetrasion dei dendriti nel separatore. Sti metodi i ga el obietivo de prevegnir i danni de dendriti de litio al separatore mejorando łe proprietà mecaniche del strato SEI o del separatore steso, ma no i elimina fondamentalmente el problema deła formasion de dendriti. Mentre ghe xe ancora un fià de tenpo da superar sta sfida, e i prodoti de baterie a base de anodi de litio no i xe gnancora disponibiłi sul marcà, i ricercadori ga proposto diversi progeti de baterie in metało de litio, dimostrando el potensiałe de aplicasion pratiche. Tra questi, łe batèrie de litio-solfuro che dopara el solfo come materiałe catodico e łe batèrie de litio-osijeno che dopara l’osìgeno come materiałe ativo del catodo łe ga ciapà tanta atension par via dei so vantaji unici e łe xe consideràe do sistemi cełułari altamente prometenti al liveło comerciàl. Łe batèrie al litio-solfuro łe ga na densità de energia estremamente alta (2600 W·kg) e łe xe riconosùe come candidati prometenti pa sistemi de imagazinasion de energia dełe batèrie deła nova generasion. Pì inportante, el solfo elementare el xe abondante in natura e rispetoxo de l’ambiente, metendo in evidensa i vantaji dełe batèrie al litio-solfuro. Par cui, łe batèrie al litio-solfuro łe ga ricevesto atension in tuto el mondo nei ultimi ani.
I intermedi de polisolfuro xenerai durante ła carga e ła scariga dełe baterie de litio-solfuro i se desfa inte l’eletròlito e i va verso l’eletrodo negativo. Par cui, ła sopresion dei dendriti de litio ła deventa pì conplesa in presensa de intermedi de polisolfuro, soratuto co el carico del catodo de solfuro el xe alto. I połisolfuri i pol penetrar el film SEI e corodar el metało de litio fresco soto el strato superfisiałe, portando a na perdita de capasità. Par cui, prevegner ła naveta de połisolfuro xe necesario no soło pa jutar ła capasità del catodo durante el funsionamento deła bataria al litio-solfuro, ma anca pa ła stabiłità del film SEI e pa otegner un eletrodo negativo sensa dendrite. Co sforsi continui, xe stai sviłupai tanti metodi, come el dominio limitante poxitivo e l’asorsion, ła modifica dei eletroliti e el progeto dei separatori. Tutavia, sti metodi i par concentrarse de pi suła sopresion deła naveta de połisolfuro e sul miglioramento del taso de utiłixo del catodo de solfo, sensa soprimere diretamente ła cresita de dendriti inte l’anodo de metało de litio. Łe prestasión dełe batèrie de litio-solfuro łe dipende dała protesion de l’anodo de metało de litio. L’efèto sinergico de vari metodi de sopresion deła cresita dei dendriti el pol cełerar l’aplicasion pratica dełe baterie de litio-solfuro.
Łe batèrie al litio-ossigeno łe xe un tipo de bateria che ła dopara l'osìgeno de l'aria come ełetrodo poxitivo; dełe volte łe vien ciamae baterie al litio-aria. Ła densità de energia teorica dełe baterie al litio-osigeno ła xe alta fin a 3500 Wh/kg, pì alta de queła dełe baterie comerciałi a ioni de litio. Par cui, łe baterie al litio-ossigeno łe xe devegneste un progreso rivołusionario nel canpo de l’acumulo de energia, ciapando l’atension de tuto el mondo e esar considerà un forte concorente nei sistemi de conservasion de energia deła nova generasion.
Come ai intermedi de połisolfuro, el cołegamento de osigeno da l’eletrodo poxitivo a l’eletrodo negativo de metało de litio inte łe baterie de osigeno de litio el pol portar a ła degradasion graduałe deła superfisie del metało de litio, co el risultato de ła decompoxision dei eletroliti e ła formasion de LiOH e LiCO3 durante ła carga. Par cui, xe stà sviłupà diverse stratejie pa soprìmar el cross-cołegamento de osigeno. Oltre al problema de l’eletrodo positivo, ła deplesion de litio causà dała cresita dei dendriti e i danni al film de pasivasion i ostacoła gravemente l’uxo de metało de litio inte łe baterie de osigeno de litio ricaricabiłi. Łe stratejie sora mensionàe pa soprìmar ła cresita de dendriti de litio łe xe anca aplicabiłi ałe baterie de ossigeno de litio. Co aditivi eletrołitici, modifegasion dei separatori e progetasion de eletrodi negativi, łe prestasión dełe baterie al litio łe pol esar mejorà in modo significativo.