Il litio metallico, per la sua natura altamente reattiva, subisce direttamente una reazione chimica con la soluzione dell'elettrolita non appena si deposita sul catodo portando alla formazione di un'interfaccia elettrolitica solida (SEI) invece di formare cluster di litio. Durante la ricarica della batteria, il terminale negativo della cella riceve un numero eccessivo di elettroni dall'alimentatore. Questi elettroni viaggiano verso il materiale del catodo come ioni di litio attraverso un elettrolita liquido. Il litio è intercalato negli ossidi di metalli di transizione presenti nel catodo come LiMn2O4 o LiCoO2.

Ecco alcuni motivi per cui il litio non si deposita sul catodo:

Decomposizione dell'elettrolita :Il litio metallico è altamente reattivo e può facilmente reagire con l'elettrolita, portando alla formazione di uno strato di interfaccia elettrolitica solida (SEI) sulla superficie del catodo. Questo strato SEI impedisce un'ulteriore deposizione di litio metallico.

Elevato sovrapotenziale :Il potenziale elettrochimico richiesto per la deposizione del litio è superiore al potenziale per altre reazioni, come l'evoluzione dell'idrogeno o l'evoluzione dell'ossigeno. Ciò significa che il litio metallico non viene depositato finché non si sono verificate queste altre reazioni.

Bassa solubilità :Il litio metallico ha una bassa solubilità nei solventi organici, che vengono generalmente utilizzati come elettroliti nelle batterie agli ioni di litio. Ciò significa che il litio metallico tende a precipitare fuori dall'elettrolita e a formare cluster solidi, anziché depositarsi sul catodo.