בסוללות ליתיום, הסיבה העיקרית שבגללה משתמשים בנייר נחושת לאלקטרודה השלילית ורדיד אלומיניום לאלקטרודה החיובית היא התכונות הפיזיקליות והכימיות שלהן. על מנת להבטיח את היציבות של קולט הזרם בתוך הסוללה, הטוהר של שניהם נדרש להיות מעל 98%.
1. תכונות פיזיקליות וכימיות שונות
לרדיד נחושת יש מוליכות חשמלית ותרמית טובה, שיכולה לשפר ביעילות את צפיפות האנרגיה ויעילות הטעינה והפריקה של הסוללה. בנוסף, לרדיד נחושת יש גם חוזק מכני טוב וגמישות, שיכולים לעמוד בדרישות העיוות וההתרחבות של הסוללה במהלך הטעינה והפריקה.
מבחינת תכונות כימיות, הסיבה העיקרית היא שרדיד נחושת יכול לספק פוטנציאל אלקטרודה יציב במהלך תגובות אלקטרוכימיות, ובכך להבטיח את היציבות והבטיחות של הסוללה. בנוסף, רדיד נחושת יכול גם ליצור מגע טוב עם חומר האלקטרודה השלילי ולשפר את יעילות הטעינה והפריקה של הסוללה.
לרדיד אלומיניום חוזק ספציפי גבוה וגמישות טובה, שיכול לעמוד בדרישות ההתרחבות וההתכווצות של הסוללה במהלך טעינה ופריקה. בנוסף, לרדיד אלומיניום יש גם עמידות טובה בפני קורוזיה ועמידות חמצון, מה שיכול להאריך את חיי השירות של הסוללה.
מבחינת תכונות כימיות, הסיבה העיקרית היא שרדיד אלומיניום יכול לספק פוטנציאל אלקטרודה גבוה יותר בתגובות אלקטרוכימיות, ובכך לשפר את צפיפות האנרגיה ויעילות הטעינה והפריקה של הסוללה. בנוסף, רדיד אלומיניום יכול גם ליצור מגע טוב עם חומר הקתודה ולשפר את יעילות הטעינה והפריקה של הסוללה.
2. מוליכות טובה, מרקם רך ומחיר זול
עקרון העבודה של סוללת ליתיום הוא מכשיר אלקטרוכימי הממיר אנרגיה כימית לאנרגיה חשמלית. בתהליך זה, אנו זקוקים למדיום להעברת האנרגיה החשמלית המומרת מאנרגיה כימית, ונדרשים כאן חומרים מוליכים. בין החומרים הרגילים, חומרי מתכת הם החומרים המוליכים ביותר. בין חומרי המתכת, רדיד נחושת ורדיד אלומיניום זולים ובעלי מוליכות טובה. יחד עם זאת, בסוללות ליתיום יש לנו בעיקר שתי שיטות עיבוד: ליפוף ולמינציה. בהשוואה לליפוף, חלקי המוט המשמשים להכנת סוללות צריכים להיות בעלי מידה מסוימת של גמישות כדי להבטיח שחלקי המוט לא יסבלו משבר שביר ובעיות אחרות במהלך הסלילה. בין חומרי המתכת, נחושת ורדיד אלומיניום הן גם מתכות רכות. השלב האחרון הוא לשקול את עלות הכנת הסוללה. באופן יחסי, נחושת ורדיד אלומיניום זולים יחסית, והעולם עשיר במשאבי נחושת ואלמנטים מאלומיניום.