Litio ngadagiti metal nga anodo ket addaan iti nangato unay a teoretiko nga espesipiko a kapasidad (3860 mA·bg) ken ti kababaan nga elektrokemikal a potensial (-3.040 V (vs. SHE)), a mangaramid kadagitoy a naikeddeng a kas ti "nasantuan a grail" nga elektrodo kadagiti adu a materiales ti elektrodo. Dagiti bateria ti lithium metal ket mairaman dagiti lithium-asulfur ken lithium-oksiheno a bateria. Dagiti bateria ti lithium-asupre ket addaan iti densidad ti enerhia iti agarup a 2600 W·h/kg, bayat a dagiti bateria ti lithium-oksiheno ket addaan iti densidad ti enerhia iti agarup a 3500 W·h/kg, agarup a 7 ken 10 a daras ngem dagiti gagangay a bateria ti lithium-ion, a nagsasaruno. Gapuna, dagiti lithium metal a bateria ket maibilang a maysa kadagiti kaaduan a nainkari a sistema ti panagidulin ti enerhia ken maysa a kangatuan a kandidato para kadagiti sumaganad a henerasion a sistema ti bateria, a mangallukoy iti dakkel nga atension. Nupay kasta, gapu iti parikut ti lithium dendrite, dagiti immuna a lithium metal a bateria ket mabalin laeng a maipakat kadagiti sumagmamano nga espesial a tay-ak, ken nataktak ti pannakailakoda.
Naimbento dagiti makarga manen a lithium metal a bateria idi pay dekada 1970 ken nasaknap a maus-usar kadagiti relo, calculator, ken dadduma pay nga elektroniko nga alikamen.
Nasaknap ti pannakausar dagiti lithium metal a bateria kadagiti de koriente nga alikamen ken mayakar-akar a medikal nga alikamen. Nupay kasta, nalapdan ti pannakailakoda gapu iti sumagmamano a depekto ti lithium metal. Kas kameng ti Grupo 1 ti periodiko a lamisaan, dagiti atomo ti lithium ket addaan laeng iti maysa nga elektron iti akinruar unay nga ukisda, a mamagbalin kadakuada a nangato a kemikal a reaktibo bayat a dagus a mapukawda daytoy nga elektron. No makasagid iti organiko nga elektrolito, ti lithium metal ket mangporma iti pelikula a maawagan iti solid electrolyte interface (SEI) iti rabawna. Ti kangrunaan nga aramid daytoy a pelikula ket ti panangisina iti metal ti lithium manipud iti elektrolito, a manglapped iti ad-adu pay a pannakarunaw ti lithium. Nupay kasta, gapu ti dakkel a panagbalbaliw ti tomo ti lithium metal bayat ti panagkarga ken panagdiskarga, ti pelikula ti SEI ket masansan a maburak. Ti naibutaktak a rabaw ti presko a lithium metal ket makireaksion manen iti elektrolito tapno mangporma ti baro a pelikula ti SEI. Daytoy a proseso ket saan laeng a mangitandudo iti panagdakkel dagiti lithium dendrite iti igid dagiti bitak no di ket mabalin met a sumrek iti separator iti uneg ti bateria, a pakaigapuan ti short circuit. No mapasamak ti short circuit, dakkel a pudot ti mapataud iti uneg ti bateria, nga iti nakaro a kaso mabalin nga agtungpal iti pannakauram wenno panagbettak, a nakaro ti epektona iti kinatalged ken pannakailako dagiti bateria a lithium metal. Maysa pay, bayat nga umad-adu ti bilang dagiti lithium dendrite, mangipaayda iti ad-adu a gundaway para iti negatibo nga elektrodo a makakontak iti elektrolito, iti kasta mapapartak ti kapartak dagiti reaksion iti sikigan. Dagitoy a di mabaliwan a proseso ket mangbusbos kadagiti materiales ti elektrodo ken dagiti elektrolito, a mangkissay iti densidad ti enerhia ti bateria ken ti episiensi ti coulombic. Kalpasan ti napaut a pannakausar, adu a lithium dendrite ti agbalin a nabalkot iti baro a nabukel a pelikula ti SEI, a di makabael a makipaset kadagiti gagangay nga elektrokemikal a reaksion; aggigiddan, dagiti dendrito ti litio iti asideg ti substrato ket napardas a marunot, a mangpataud ti "natay" a litio, a ti kayatna a sawen daytoy a paset ti litio ket agbalin nga elektrokemikal a di aktibo, a nangruna a mangpakapuy ti sapasap a panagaramid ti bateria. Iti napalabas nga 40 a tawen, dakkel ti naaramidan a panagrang-ay iti panagsirarak ken panangtulad kadagiti mekanismo ti panagporma ti lithium dendrite.
Maysa kadagiti kadawyan nga estratehia a manglapped ti panagdakkel ti dendrite ket ti panangpasayaat ti kinatalged ken panagpapada ti solido nga elektrolito nga interface (SEI) a suson iti rabaw ti lithium a metal babaen ti panangibagay ti komposision ti elektrolito ken pananginayon kadagiti espesipiko a substansia. Nupay kasta, gapu ta ti metal ti lithium ket termodinamiko a saan a natalged kadagiti organiko a nainayon, ti panagporma ti epektibo a pasivasion a suson iti rabawna iti aglawlaw ti likido nga elektrolito ket medyo makakarit. Malaksid ti panang-optimize ti SEI a suson, ti panangipauneg kadagiti polimero wenno solido a bangen a suson nga addaan iti nangato a mekanikal a pigsa ket mabalin pay nga epektibo a wagas a manglapped ti panagserrek ti dendrite iti separator. Dagitoy a pamay-an ket panggepda a lapdan ti pannakadadael ti lithium dendrite iti mangisina babaen ti panangpasayaat kadagiti mekanikal a tagikua ti SEI a suson wenno ti mangisina a mismo, ngem dagitoy ket saan a pundamental a mangikkat ti parikut ti panagporma ti dendrite. Bayat a ti naan-anay a panangparmek iti daytoy a karit ket sumagmamano pay a panawen ti kaadayona, ken dagiti produkto ti bateria a naibatay iti lithium metal anode- ket saan pay a nasaknap a magun-od iti merkado, dagiti managsirarak ket teoretikal a nangisingasingda kadagiti sumagmamano a konsepto a disenio ti bateria ti lithium metal, a mangipakpakita ti potensial para kadagiti praktikal nga aplikasion. Kadagitoy, dagiti bateria ti lithium-asupre nga agus-usar ti asupre a kas ti material ti katodo ken dagiti bateria ti oksiheno ti lithium-oksiheno nga agus-usar ti oksiheno a kas ti aktibo a material ti katodo ket nakaawis ti dakkel nga atension gapu kadagiti naisangayan a pagimbaganda ken naikeddeng a dua a nangato a komersial a nainkari nga amin-selula a sistema. Dagiti bateria ti litio-asupre ket addaan iti nangato unay a densidad ti enerhia (agarup a 2600 W·kg) ken nasaknap a mabigbigan a kas dagiti nainkari a kandidato para kadagiti sumaganad a-henerasion a sistema ti panagidulin ti enerhia ti bateria. Napatpateg pay, ti elemental nga asupre ket adu iti nakaparsuaan ken makaay-ayo iti aglawlaw, nga ad-adda a mangitag-ay kadagiti pagimbagan dagiti lithium-asupre a bateria. Gapuna, dagiti bateria ti lithium-sulfur ket nakaawatda iti sangalubongan nga atension kadagiti napalabas a tawen.
Dagiti polisulfido a nagbaetan a napataud bayat ti panagkarga ken panagiparuar dagiti bateria ti asupre ti lithium-asupre ket marunaw iti elektrolito ken ag-shuttle iti negatibo nga elektrodo.Gapuna, ti pananglapped kadagiti lithium a dendrite ket agbalin nga ad-adda a komplikado iti kaadda dagiti polisulfido a nagbaetan, nangruna no ti panagkarga ti katodo ti asupre ket nangato. Dagiti polisulfido ket mabalin a sumrek iti pelikula ti SEI ken mangrunaw ti presko a lithium a metal iti baba ti rabaw a suson, a mangiturong iti pannakapukaw ti kapasidad. Gapuna, ti pananglapped ti polisulfido a shuttle ket kasapulan saan laeng a para iti panangpasayaat ti kapasidad ti katodo bayat ti panagpataray ti bateria ti lithium-asulfur ngem pay para iti kinatalged ti pelikula ti SEI ken pananggun-od ti dendrite-awanan a negatibo nga elektrodo. Babaen dagiti agtultuloy a panagregget, adu a pamay-an ti naaramid, a mairaman ti positibo a manglimitar a dominio ken panagsepsep, panagbalbaliw ti elektrolito, ken disenio ti separator. Nupay kasta, dagitoy a pamay-an ket kasla ad-adda a mangipamaysa iti pananglapped ti polysulfide shuttle ken panangpasayaat ti rate ti panagusar ti asupre a katodo, a saan a direkta a manglapped ti panagdakkel ti dendrite iti lithium metal anode. Ti panagaramid dagiti bateria ti lithium-asulfur ket agpannuray iti pannakasalaknib ti lithium metal anode. Ti sinergistiko nga epekto dagiti nadumaduma a pamay-an ti pananglapped ti panagdakkel ti dendrite ket mabalin a mangpapartak ti praktikal a panagusar kadagiti bateria ti lithium-asupre.
Dagiti bateria ti lithium-oksiheno ket maysa a kita ti bateria nga agus-usar ti oksiheno manipud iti angin a kas ti positibo nga elektrodo; dagitoy ket sagpaminsan a maawagan kadagiti lithium-a bateria ti angin. Ti teoretiko a densidad ti enerhia dagiti bateria ti lithium-oksiheno ket nangato a kas ti 3500 Wh/kg, nga adayo a nasursurok ngem dagiti komersial a bateria ti lithium-ion. Gapuna, dagiti bateria ti lithium-oksiheno ket nagbalinen a rebolusionario a panagrang-ay iti tay-ak ti panagidulin ti enerhia, a mangallukoy ti sangalubongan nga atension ken maibilang a napigsa a makisalip kadagiti sumaganad a-henerasion a sistema ti panagidulin ti enerhia.
Kasla dagiti polisulfido a tengnga, ti oksiheno a krus-a panagsilpo manipud iti positibo nga elektrodo aginggana ti lithium metal a negatibo nga elektrodo kadagiti lithium-oksiheno a bateria ket mabalin a mangiturong iti in-inut a pannakadadael ti rabaw ti lithium metal, a mangibunga ti panagrunaw ti elektrolito ken ti pannakaporma ti LiOH ken LiCO3 bayat ti panagkarga. Gapuna, sumagmamano nga estratehia ti naaramid tapno malapdan ti oksihena a panagsilpo ti krus-. Malaksid ti positibo a parikut ti elektrodo, ti pannakakissay ti lithium a gapuanan babaen ti panagdakkel ti dendrite ken pannakadadael ti pelikula ti pasivasion ket nakaro a manglapped ti panagusar ti lithium a metal kadagiti makarga manen a lithium-oksiheno a bateria. Dagiti nadakamat nga estratehia para iti pananglapped ti panagdakkel ti lithium dendrite ket maipakat pay kadagiti bateria ti lithium-oksiheno. Babaen kadagiti electrolyte additives, separator modification, ken negatibo a disenio ti electrode, ti panagaramid dagiti lithium battery ket mabalin a dakkel a mapasayaat.