Trong số các vật liệu của pin lithium-ion, vật liệu điện cực âm là một phần quan trọng, có thể ảnh hưởng lớn đến hiệu suất của tổng thể pin lithium-ion. Hiện tại, vật liệu cực dương chủ yếu được chia thành hai loại, một là vật liệu carbon cho các ứng dụng thương mại, chẳng hạn như than chì tự nhiên, carbon mềm, v.v., và loại còn lại là vật liệu cực dương không carbon đang ở trạng thái nghiên cứu và phát triển, nhưng có triển vọng thị trường đầy hứa hẹn. Ví dụ, vật liệu dựa trên silicon, vật liệu hợp kim, vật liệu vàng thiếc, v.v.



Điện cực âm của pin lithium ion được làm bằng vật liệu carbon hoạt tính điện cực âm hoặc vật liệu phi carbon, chất kết dính và phụ gia để tạo keo dán, được trải đều trên cả hai mặt của lá đồng, sấy khô và cuộn lại. Vật liệu điện cực âm là phần chính của pin lithium ion để lưu trữ lithium, do đó các ion lithium được đưa vào và chiết xuất trong quá trình sạc và xả. Khi pin lithium-ion được sạc, các nguyên tử lithium trong điện cực dương bị ion hóa thành các ion lithium và electron, và các ion lithium di chuyển đến điện cực âm để tổng hợp các nguyên tử lithium với các electron. Trong quá trình phóng điện, các nguyên tử lithium bị ion hóa thành các ion lithium và electron từ bề mặt điện cực âm trong tinh thể than chì và các nguyên tử lithium được tổng hợp ở điện cực dương.

●Vật liệu cực dương cacbon
Loại vật liệu này là vật liệu điện cực âm cân bằng tốt về mật độ năng lượng, công suất chu kỳ hay chi phí đầu vào, đồng thời cũng là vật liệu quan trọng để thúc đẩy sự ra đời của pin lithium-ion. Vật liệu carbon có thể được chia thành hai loại, đó là vật liệu carbon Graphitized cũng như carbon cứng. Trong số đó, trước đây chủ yếu bao gồm than chì nhân tạo và than chì tự nhiên.

●Than chì tự nhiên
Than chì tự nhiên cũng có nhiều ưu điểm, chẳng hạn như độ kết tinh cao, nhiều nơi có thể nhúng hơn và giá thấp, nó là vật liệu pin lithium-ion lý tưởng. Tuy nhiên, nó cũng có một số nhược điểm nhất định, chẳng hạn như khả năng tương thích kém khi phản ứng với chất điện phân và nhiều khuyết tật trên bề mặt trong quá trình nghiền thành bột, điều này sẽ ảnh hưởng xấu hơn đến hiệu suất sạc hoặc xả của nó.