در حال حاضر، مواد کاتد مواد هسته ای است باتری لیتیومی و عامل کلیدی تعیین کننده عملکرد باتری است. تاثیر مستقیمی بر چگالی انرژی نهایی، ولتاژ، عمر مفید و ایمنی محصول دارد و همچنین گران ترین قسمت باتری های لیتیومی است. به همین دلیل، باتری های لیتیومی اغلب به نام مواد الکترود مثبت، مانند باتری های لیتیوم آهن فسفات، که هستند باتری های لیتیومی که از مواد فسفات آهن لیتیوم به عنوان الکترود مثبت استفاده می کنند.
تفاوت بین مواد کاتدی مختلف آشکار است و زمینه های کاربردی نیز متفاوت است. مواد کاتدی رایج را می توان به اکسید لیتیوم کبالت (LCO)، لیتیوم منگنات (LMO)، لیتیوم آهن فسفات (LFP) و مواد سه تایی (NCM) تقسیم کرد..
اکسید کبالت لیتیوم اولین ماده کاتدی تجاری است و چگالی انرژی آن بیشتر از باتری های قابل شارژ مانند هیدرید نیکل-فلز و سرب-اسید است. پتانسیل توسعه باتری های لیتیومی ابتدا نشان داده شد، اما آنها بسیار گران هستند و عمر چرخه کمی دارند و فقط برای محصولات الکترونیکی 3C مناسب هستند. اگرچه منگنات لیتیوم دارد کم هزینه، چگالی انرژی آن خوب نیست. تا حدودی در وسایل نقلیه الکتریکی با سرعت آهسته اولیه مانند خودروهای باتری دار استفاده می شد. امروزه عمدتاً در ابزارهای برقی و زمینه های ذخیره انرژی استفاده می شود و به ندرت در باتری های برق دیده می شود.
مزیت اصلی مواد سه تایی در چگالی انرژی بالای آنها نهفته است. با همین حجم و با همان کیفیت، زمان استقامت بسیار جلوتر از سایر مسیرهای فنی است. اما معایب آن نیز بسیار آشکار است: ایمنی ضعیف، نقطه آتش نسبتا پایین است تحت ضربه و در یک محیط با دمای بالا. در تست های ایمنی مانند سوزن سوزن و اضافه شارژ، توان با ظرفیت بالا باتری های سه تایی بسیار است سخت برای قبولی در آزمون. این نقص عملکرد ایمنی است که همیشه مونتاژ در مقیاس بزرگ و کاربرد یکپارچه فناوری مواد سه تایی را محدود کرده است.ical مسیر
لیتیوم فسفات آهن درست برعکس مواد سه تایی است و ایمنی آن بسیار خوب است. ساختار کریستالی آن یک نوع الیوین منحصر به فرد است و ساختار اسکلت فضایی به راحتی تغییر شکل نمی دهد، به طوری که می تواند در یک محیط با دمای بالا پایدار بماند. ماده سه تایی شروع به تجزیه و آزاد شدن اکسیژن در حدود 150 می کند درجه سانتی گراد~ 250 درجه سانتی گراد، باعث سوختن الکترولیت می شود. در مقابل، دمای تجزیه از لیتیوم فسفات آهن حدود 600 است درجه سانتی گراد، و مزیت ایمنی بسیار آشکار است.
بر اساس مزایای فوق، فسفات آهن لیتیوم می تواند عبور کند بسیاری از تست های ایمنی که باتری های سه تایی نمی توانند عبور کنند; از سوی دیگر، عمر مفید باتری لیتیوم فسفات آهنs نیز او داردve مزیت بزرگ و زمان چرخه آن بسیار بیشتر از سایر مسیرهای فنی است که برای وسایل نقلیه الکتریکی مناسب است. دو خواسته کلیدی مصرف کنندگان: ایمنی و دوام.