Lithiumanodes metallicam facultatem specificam theoreticam altissimam possident (3860 mA·bg) et infimae potentiae electrochemicae (-3.040 V (vs. SH)), ut considerentur "grailum sanctum" inter multas materias electrode. Lithium batteries metallicae lithium - sulpur et lithium - oxygen gravida includunt. Lithium- gravida sulpuris vim densitatem habent circa 2600 W·h/kg, dum lithium- lagunculae oxygeni densitatem habent circiter 3500 W·h/kg, circiter 7 et 10 ter batteries conventionalis lithii-ionis, respective. Pugnae ergo metalli lithium considerantur unum e promptissimis systematibus energiae repositionis et a summo candidato ad systemata pugnae generationis proximae, magnam attentionem trahentem. Tamen, ob problema dendrite lithium, lagunculae metallicae lithium mane solum in certis agris specialioribus applicari potuerunt, eorumque mercaturam moratus est.
Lithium metallicum rechargeables gravidae primum ab annis 1970 inventae sunt et in vigiliis, calculatoribus, aliisque electronicis machinis usi sunt.
Lithium batteries metallica late adhibentur in adjumentis electricis et machinas medicas portatiles. Nihilominus eorum mercatura certis defectibus in metallo lithium impedita est. Ut membrum Group 1 mensae periodicae, lithium atomi unum tantum electronicum in extima testa habent, valde chemicum reactivum faciunt, dum facile hoc electronicum amittunt. Cum in contactu cum electrolytico organico, lithium metalli facit velum quod solidum electrolytici (SEI) in superficie sua format. Praecipua huius pelliculae munus est metallum lithium ab electrolytico segregare, quo minus praeterea lithii corrosio sit. Nihilominus, ob notabilem volumen mutationis metalli lithii in emissione et missione, SEI pellicula saepe rupta sunt. Exposita nova lithium superficies metallica rursus reflectitur cum electrolytico ad novam SEI cinematographicam formam. Hic processus non solum incrementum lithii dendritarum per rimas promovet, sed etiam separatorem intra machinam penetrare potest, brevi ambitu causando. Cum brevis circuitus incidit, magna vis caloris intra machinam generatur, quae in casibus casubus ad combustionem vel explosionem, gravissime ad salutem perficiendam et mercatum lithii metallicae gravidae afficit. Praeterea, cum numerus lithii dendritarum augetur, plures opportunitates praebent electrode negativo ut cum electrolytico incidat, ita acceleret ratem motus lateris. Hi processus irreversibiles materiae electrolytici et electrolytici consumunt, reducendo densitatem energiae et efficientiam coulombicam. Post longum usum, plures lithii dendrites in cinematographico recenti SEI formato inclusi facti sunt, nequeunt participare motus normales electrochemicos; simul, lithium dendrites prope substratum celeriter putrescit, lithium "mortuum" faciens, haec portio lithii electrochemice iners fit, signanter debilitans altiore altilium effectus. Praeteritis XL annis, significanter progressus in investigatione et simulatione lithii dendritarum machinarum formatione facta est.
Una e communissimis strategiis ad incrementum dendritarum supprimendum est augere stabilitatem et constantiam interfaciei solidi electrolytici (SEI) strato super lithium superficies metallica componendo compositionem electrolytici et substantiis specificis additis. Cum tamen lithium metalli thermodynamice instabile sit in additivis organicis, efficax iacum passivationis formans in superficie sua in ambitu liquido electrolytici satis provocans est. Praeter optimizing SEI iacum, polymerorum vel solidorum obice stratorum cum magnis mechanicis viribus introducendis potest etiam esse efficax media penetratio dendritae prohibendi in separator. Hae methodi contendunt ne lithium dendritarum damnum separatori emendando proprietates mechanicas SEI iacuit vel separatoris ipsius, sed non fundamentaliter problema formationis dendritae eliminant. Dum completa huius provocationis superatio aliquandiu abest, et lithium metallicum anode- substructum in foro productorum altilium nondum creberrime praesto sunt, investigatores theoretice aliquot lithium metallicum machinarum conceptuum proponunt, potentiam ad applicationes practicas demonstrantes. Inter haec, lithium - sulpuris gravida utens sulphur ut cathode materiale et lithium- oxygeni batteries oxygenii ut cathode activae materiae ob singulares utilitates suas notabiles attigerunt et considerantur duo maxime commercium omnia - cellularum systemata promittentes. Lithium- sulpuris gravidae densitatem energiae altissimae possident (circiter 2600 W·kg) et divulgantur candidati promittendi ad sequentem- generationem systematis energiae repositionis altilium. Potius, sulphur elementale abundat natura et environmentally- amica, commoda lithii - gravida sulpuris adhuc illustrandis. Ideo lithium gravidae - sulpur his annis in mundo magnam operam acceperunt.
Intermedia polysulfide generata in increpatione et emissione lithii- sulpuris gravidae solventur in electrolytici et pectinis ad electrode negativo. Ergo suppressio lithii dendritarum magis intricata fit coram intermediis polysulfide, praesertim cum cathode sulpuris loading alta sit. Polysulfides SEI cinematographicum penetrare potest et novum lithium metalli sub strato superficiei corrodere, ducens ad damnum capacitatis. Ideo praeveniens polysulfides pectinis necessaria est non solum ad capacitatem cathode colendam inter lithium- sulphuris pugnae operationem, sed etiam ad SEI firmitatem cinematographicam et obtinendam dendritam - electrode negativam liberam. Per continuos conatus multi modi ortae sunt, incluso positivo limitante dominium et adsorptionem, modificationem electrolyticam et consilium separatorium. Sed hae methodi magis videntur intendere ad pectinem suppressionem polysulfidem et ad meliorem usum rate sulphuris cathode, sine incremento dendrite directe suppressis in lithio metallico anode. Lithii - gravida sulpuris effectus a tutela lithii anode metallici pendet. Effectus synergistic variarum methodorum suppressionis dendritae auctus practicam lithii- gravidae sulphuris applicationem accelerare potest.
Lithium- oxygenii lagunculae species sunt altilium quae oxygeni ex aere utitur sicut electrode positivo; dicuntur interdum lithium{1}} gravida aeris. Densitas lithii energiae theoreticae - oxygeni gravidae tam alta est quam 3500 Wh/kg, quam lithium - batteries mercatorum longe superans. Ideo lithium- lagunculae in campo energiae repositionis revolutionis factae sunt, attentionem mundi attrahendi et fortis concertator in altera - generationis energiae rationum repositionis consideranda est.
Similia intermedia polysulfide, oxygenii crucis- vinculo ab electrode positivo usque ad lithium electrum negativum in lithium- oxygeni batteries perducere potest ad degradationem superficiei metalli lithii, inde in compositione electrolytici et formationis LiOH et LiCO3 in præcipiendo. Ideo complura consilia ortae sunt ad premendam crucis oxygenii -connexionem. Praeter problema positivum electrode, lithium deperditionem ex incremento dendrito et damno passionis cinematographici graviter impediunt usum lithii metalli in rechargeableli lithium- oxygeni gravida. Praedicta consilia ad lithium dendrite incrementum reprimendum valent etiam ad lithium - gravida oxygeni. Per additamenta electrolytici, modificationis separatoris, et designationis electrodis negativae, effectus lithii batteries signanter emendari potest.