Materyalên Çalak ên Katodê çi ye?
Materyalên çalak ên katodê pêkhateya tozê ye ku di elektroda erênî ya tê bikar anînbataryayên lîtium ionku îyonên lîtiumê di dema çerxên barkirin û dakêşanê de hilîne û berdide. Van materyalan, bi gelemperî oksîtên metal ên ku lîtium dihewîne bi metalên veguhêz ên mîna nîkel, manganez û kobalt re hevgirtî ye, tîrêjiya enerjiyê, jiyana çerxê, û taybetmendiyên ewlehiyê diyar dikin.
Katod ji sedî 30-40% ji lêçûna giştî ya şaneyek LIB pêk tê û beşê yekane yê herî biha temsîl dike. Di dema xebata bateriyê de, îyonên lîtiumê di navbera qatên katod û anodê de koç dikin - di dema dakêşanê de ber bi katodê ve diçin da ku heyama elektrîkê hilberînin, dûv re di dema barkirinê de vedigerin anode.
Pêkhatina Kîmyewî ya Li Pişt Performansa Pîlê
Materyalên aktîf ên katodê ji lîtiumê pêk tê ku bi oksîtên metalên veguhêz re di strukturên krîstalî de ye ku destûrê dide navberkirina lîtium-îyonên vegerê. Pênc kîmyayên katodê yên seretayî yên ku li sûkê serdest in her yek profîlên performansê yên cihêreng pêşkêşî dike.
Lithium nîkel manganese oksîdê kobalt (NMC) sê metalan di rêjeyên cihêreng de vedihewîne-formulasyonên hevpar NMC 111 (parçeyên wekhev), NMC 622 û NMC 811 (bilind-nîkel). Nîkel dendika enerjiyê ya bilind peyda dike, manganese aramiya avahîsaziyê peyda dike, û kobalt guheztinê zêde dike û jiyana çerxê dirêj dike. NMC 811 kapasîteya 180-200 mAh/g bi dendika enerjiyê ya ku digihêje 260 Wh/kg peyda dike, ku ew ji bo wesayitên elektrîkî yên dûravêj vebijarka bijarte dike.
Fosfata hesinê lîtium (LFP) li şûna kobalt û nîkelê kêm hesin û fosfatê bi kar tîne. Bi formula LiFePO4, ev kîmya bi voltaja kêmtir (navdêr 3.2V) dixebite lê di aramî û ewlehiya germî de jêhatî ye. Pîlên LFP li zêdetirî 2,000 çerxên barkirinê radiwestin û oksîjenê di dema rabûna termal de bernadin, xetereya agir bi girîngî kêm dike. Di sala 2023-an de, LFP% 40 ji bazara katodê ya gerdûnî girt, ku ji hêla karanîna wê ve di EV-yên Chineseînî û pergalên hilanîna enerjiyê de tê meşandin.
Lithium kobalt oxide (LCO) madeya orjînal a katodê ya lîtium-îonê bû ku di sala 1991-an de ji hêla Sony ve hatî bazirganî kirin. Dema ku di nav cûreyên katodê de tîrêjiya enerjiyê ya herî bilind pêşkêş dike, LCO ji îstîqrara germî ya nebaş di rewşên barkirina bilind de û jiyana çerxa sînorkirî dikişîne. Bikaranîna wê bi giranî veguheriye elektronîkên xerîdar ên mîna smartphone û laptopan, ku li wir astengiyên cîhê ji lêçûnên lêçûnê zêdetir in.
Lithium nîkel kobalt oxide aluminium (NCA) bi gelemperî 80% nîkel, 15% kobalt, û 5% aluminium heye. Tesla pêşengiya pejirandina NCA-yê di wesayîtên elektrîkê de kir, bi tîrêjiya xweya enerjiya bilind a mîna NMC-ê lê bi îstîqrara germî ya çêtir ji kîmyayên nîkelê yên paqij bi kar tîne. Lêbelê, NCA di rewşên bilind ên barkirinê de hilweşîna bilez nîşan dide, ku pêdivî bi pergalên rêveberiya batterê yên baldar heye.
Oksîdê manganese lîtium (LMO) avahiyek sê-spînelê çêdike ku hilbera hêza bilind û ewlehiyek hêja pêk tîne. Tevî ku enerjiya enerjiyê ji katodên bingehîn-nîkel kêmtir e, îstîqrara termal û lêçûna kêm a LMO wê ji bo amûrên hêzê û amûrên bijîjkî yên ku rêjeyên dakêşanê yên bilind hewce dikin guncan dike.

Pêvajoya Çêkirinê: Ji Pêşgiran berbi Pîlê-Powdera Pola
Hilberîna madeya çalak a katodê pêvajoyek reaksiyonê ya pir-qonaxa bilind-germahiya hişk-pêvajoya reaksiyonê ya pir qonaxek heye ku li ser pêkhate, mezinahiya parçikan, û avahiya krîstalî kontrolek rast hewce dike.
Pêvajo bi senteza madeya çalak a katodê ya pêşîn (pCAM) dest pê dike. Ji bo katodên NMC, sulfatên metal ên nîkel, manganez û kobaltê di nav çareseriyê de têne hilweşandin û bi hev-di nav reaktorên tevlihev de wekî hîdroksîdên metal ên tevlihev têne barkirin. Kontrolkirina pH-ê di dema vê gavê kristalîzasyonê de krîtîk e-guheztinek bi tenê 0,1 pH dikare bi rengekî dramatîk morfolojiya perçeyê û belavkirina mezinbûnê biguhezîne. Avêra hîdroksîd tê fîltrekirin, şuştin û zuwa kirin da ku toza pCAM were hilberandin.
Dûv re ev pêşgir bi rêjeyên rast bi hîdroksîdê lîtium an karbonat lîtium tê tevlihev kirin û 12-24 demjimêran heya 700-900 derece di oksîjen-atmosferên dewlemendkirî de tê germ kirin. Vê gavê helandinê nepakîyan derdixe û krîstalên metal-oksîtê yên hevgirtî yên bi strukturên qatkirî yên ku ji bo têkelbûna lîtium-ion hewce ne pêk tîne. Germahiya sinterkirinê, pêkhatina atmosferê, û dirêjahiya germkirinê taybetmendiyên elektrokîmyayî yên materyalê û aramiya germî diyar dike.
Piştî sinterkirinê, maddeya katodê di pelçiqandin û dabeşkirinê de derbas dibe da ku bigihîje belavkirina mezinahiya parçikên mebest-bi gelemperî 5-20 mîkrometre. Hilberîner mezinahiyên perçeyên cihêreng hildiberînin da ku zexmbûna materyalê çalak ku li ser kolektîfên heyî yên katodê hatî pêçan zêde bikin. Hin formulasyon pêlavên rûkal an dopantên zêde digirin da ku guheztin û jiyana çerxê zêde bikin.
Nûjeniyên vê dawiyê ev pêvajoya tevlihev a kevneşopî hêsan kiriye. NOVONIX rêgezek senteza hemî-ziwa, sifir-berbirû pêşxist ku gavê pêşîn bi tevahî ji holê radike, fêkiyên metalên xav rasterast vediguhezîne katodên qedandî yên NMC. Ev pêvajoya patented lêçûnên sermayeyê bi qasî 30% û lêçûnên pêvajoyê bi qasî 50% kêm dike dema ku ji rêbazên kevneşopî 27% kêmtir hêz dixwe.
Pêngava paşîn bi tevlêkirina toza materyalê çalak bi lêzêdekerên gerîdok (bi gelemperî karbon reş), binder (bi gelemperî polyvinylidene fluoride an PVDF) û çareserkeran (N-methyl-2-pyrrolidone an NMP) şiliya katodê diafirîne. Ev slury li ser kolektîfên heyî yên pelê aluminiumê tê pêçandin, di firnan de tê zuwa kirin da ku çareserkeran jê bibin, û di nav çîpkan de tê qelandin da ku bigihîje stûrahiya yekreng - bi gelemperî 70 mîkrometre ku tê de 15 mg/cm² maddeya çalak heye.
Aboriya Mesref û Dînamîkên Bazarê
Materyalên katodê di hilberîna batterê de ajokara lêçûnê ya herî mezin a yekane temsîl dikin. Di sala 2024-an de, NMC 811 madeya çalak a katodê 109 $ serê kîlowatt-saetê lê dike, ku ji sedî 53 ji lêçûnên tevahî materyalê şaneyê û 30% ji lêçûnên pakê yên bêkêmasî pêk tê. Katodên LFP di sala 2023-an de bi 21,90 $ / kWh pir kêmtir lêçûn, digel ku karbonat lîtium% 90 ê wê hejmarê 19,60 $ / kWh temsîl dike.
Bazara materyalên katodê di sala 2024-an de gihîştiye 55 mîlyar dolarî ku daxwaziya salane ji 2,800 kîloton zêdetir e. Pêşbîniyên bazarê mezinbûnê ji 19,5 mîlyar dolar di 2024-an de berbi 52,4 mîlyar $ heya 2034-an texmîn dikin, ku rêjeya mezinbûna salane ya tevlihev a 10,7% temsîl dike. Ev berfirehbûn di serî de ji hêla daxwaziya battera wesayîta elektrîkê ve tê rêve kirin, ku di sala 2023-an de li çaraliyê cîhanê 14 mîlyon yekîneyên firotanê derbas kir.
Çîn bi zêdetirî 60% ji kapasîteya hilberîna gerdûnî ya hilberîna katodê serdest e, li dû Koreya Başûr û Japonya bi hev re ji sedî 25. Lêbelê, berfirehkirina kapasîteya girîng li Ewropa û Amerîkaya Bakur pêk tê. Kargeha Schwarzheide ya BASF-ê li Almanyayê di sala 2023-an de dest bi hilberîna ber-bazirganî ya materyalên katodên nîkelê yên bilind{{5}) kir, heya sala 2025-an salane 100 kîloton hedef girt. Li Dewletên Yekbûyî, LG Chem û General Motors Ultium CAM di destpêka 2024-ê de plansaziyek 30-kilotonî dest pê kir. kapasîteya 60 kîlotonî heta 2025.
Bihayên madeyên xav bi girîngî bandor li lêçûnên katodê dikin. Buhayên karbonatê lîtium bi rengek berbiçav diguhezin-di sala 2022-an de gihîştin asta herî bilind berî ku di 2023-2024-an de kêm bibin ji ber ku peydakirina nû serhêl hat. Bihayên kobalt û nîkelê di heman demê de guheztinek bilind nîşan dide, ku ji ber qutbûna zincîra peydakirinê û faktorên jeopolîtîk ve tê rêve kirin. Komara Demokratîk a Kongoyê zêdetirî 70% ji kobaltê gerdûnî peyda dike, dema ku Endonezya wekî hilberînerek sereke ya nîkelê derketiye holê.
Vê guheztina bihayê û berhevdana peydakirinê du meylên sereke lez kirine: Veguhastina berbi-kîmyaya LFP-ya kêmtirîn û pêşkeftina kobalt-alternatîfên belaş. Di sala 2024-an de, lêkolînerên li Georgia Tech katodek klorîdek hesin pêş xistin ku tenê 1-2% ji materyalên kevneşopî lê dike dema ku enerjiya wekhev hilîne. Her çend hîn ceribandin be jî, serketinên weha dikarin di bingeh de aboriya bateriyê ji nû ve biguherînin.
Taybetmendiyên Performansa Li Ser Serlêdan
Serîlêdanên cihêreng profîlên performansa katodê yên cihêreng daxwaz dikin. Wesayîtên elektrîkê ji bo rêgeza ajotinê pêşîniya enerjiyê digirin, elektronîkên xerîdar mezinahiya kompakt nirx dikin, û hilanîna torê giraniyê dide jiyan û ewlehiyê.
Tîrêjiya enerjiyê ji hêla kîmyayê ve pir diguhere. NMC 811 û NCA di asta hucreyê de 200-270 Wh/kg radigihînin, ku EV dihêle ku bigihîjin 300-400 mîl dûr. LFP di 140-170 Wh/kg de dendika enerjiyê kêmtir pêşkêşî dike, lê bi telafîkirina dirêjahiya bilind-hilberînerên mîna BYD-ê bi navgîniya entegrasyona hucre-pakêta ku modulan ji holê radike û karîgeriya voltîkî zêde dike, rêzikên EV-ya reqabetê bi dest xistine.
Jiyana çerxê hejmara çerxên barkirinê-berî ku kapasîteyê dakeve %80 ya orjînal nîşan dide. LFP li vir bi 2,000-4,000 çerxên, li gorî 1,000-2,000 ji bo NMC û 500-1,000 ji bo LCO. Vê temenê dirêjkirî LFP-ê ji bo hilanîna enerjiyê ya rawestayî îdeal dike, ku li wir bataryayên rojane 10-15 salan dikarin bizivirin. NMC-nîkelê bilind ji ber bêîstîqrariya avahî û reaksiyonên alî di voltaja bilind de zûtir têk diçe, ku pêdivî bi rêveberiya germî ya baldar heye.
Taybetmendiyên ewlehiyê ji aramiya germî û kîmyewî derdikevin. LFP ewlekariya awarte nîşan dide-Girêdanên xwe yên P-O yên bihêz di dema bûyerên germî de pêşî li berdana oksîjenê digire, û madde heya 270 pileyî ji 270 dereceyan derbas nabe. Katodên NMC û NCA di germahiyên kêmtir (200-250 derece) de diqelibin û oksîjenê berdidin ku dikare bazdana termal bişewitîne. Ev rave dike ka çima LFP serdestiya bazara EV-ê ya Chineseînî, ku ewlehiya germî çavdêriya birêkûpêk mezintir digire.
Kapasîteya hêzê bi rêjeyên belavbûna lîtium-îyon û gihandina elektronîkî ve girêdayî ye. Struktura spinel a sê-alî ya LMO rê dide veguheztina îyonê ya bilez, ku rêjeyên dakêşanê heya 20C piştgirî dike-, ku tê vê wateyê ku pîlê dikare bi teorîkî kapasîteya xwe ya tevahî di 3 hûrdeman de derxîne. NMC û NCA bi gelemperî rêjeyên 1-3C bi rê ve dibin, dema ku LFP dema ku bi rêkûpêk hatî çêkirin 1C domdar bi teqînên lûtkeya 5C re rêve dibe.
Rêjeya germahiya xebitandinê di hewayên giran de bandorê li performansê dike. LFP di hewaya sar de ji ber kêmbûna tevgera lîtium-îyonê di germahiyên nizm de tûşî windabûna kapasîteya girantir dibe. NMC û NCA performansa hewaya sar-baştir diparêzin lê ji bo pêşîgirtina li germbûna zêde li avhewayên germ hewceyê rêveberiya termal a çalak e. Hin çêker naha pergalên germkirinê yên berî-baterê bikar tînin da ku xebata LFP li bazarên bakur çalak bikin.

Recycling and Circular Economy Nêzîkatiyên
Her ku bicihkirina bataryayê bileztir dibe, vezîvirandina materyalên katodê ji bo domdariya zincîra peydakirinê û berpirsiyariya jîngehê krîtîk bûye. Sê nêzîkatiyên vezîvirandinê yên sereke derketine holê: hîdrometalurjî, pyrometallurgy, û nûvekirina rasterast.
Pêvajoyên hîdrometalurjîk materyalên katodê di nav çareseriyên asîdê de vedişêrin, dûv re bi rengek bijartî metalên kesane dibarînin û paqij dikin. Ev rêbaz lîtium, nîkel, kobalt û manganîzê bi 95-% 99% karîgeriyê vedigerîne lê ava bermayî û bermahiyên kîmyewî yên girîng çêdike. Pêvajoya patentkirî ya Ascend Elements Hydro-to-Cathode® li ser hîdrometalurjiya kevneşopî bi rakirina 15 gavên navbeynkar û kêmkirina emîsyonên karbonê ji sedî 49 li gorî hilberîna maddeya bakîre çêtir dike.
Vezîvirandina Pyrometallurgical bataryayên di germahiyên bilind de dişewitîne da ku aligirên metal çêbike, ku hêmanên hêja jê têne derxistin. Digel ku sadetir e û karibe tevahiya bataryayên bêyî dermankirina pêş{{1}-berfireh bidomîne jî, pîrometalurjî enerjiyek girîng dixwe û lîtiumê ji slaqê winda dike. Emîsyonên gazên serayê yên ji dermankirina pîrometalurjîk bi qasî du caran ji yên rêbazên hîdrometalurjîk in.
Vejenkirina rasterast nêzîkatiya herî nû temsîl dike-ji bo tamîrkirina madeyên katodê yên xerabûyî ne ji perçekirina wan bo metalên pêkhatî. Ev rêbaz bi veqetandina maddeyên çalak ji binder û kolektîfên heyî vedihewîne, dûv re lîtyuma windabûyî bi rêya çewisandina rewşa hişk, dermankirina hîdrotermîk, an jî pêvajokirina xwêya şilkirî ji nû ve dadigirin. Ji nûavakirina rasterast ji vezîvirandina li ser bingehê derxistinê %60-80% kêmtir enerjiyê hewce dike û ava bermayî çênabe. Lêkolînên vê dawîyê destnîşan dikin ku katodên NMC-ê yên rasterast ji nû ve têne nûve kirin dikarin performansa materyalên bijîjkî li hev bikin an zêdetir bikin.
Redwood Materials yekem tesîsa vezîvirandina katodê ya bazirganî li Dewletên Yekbûyî dixebite, salane 30,000 ton hildiberîne û kapasîteya wê heya dawiya sala 2024-an digihîje 60,000 ton. bikaranîn. Dezgeh 95% ji lîtiumê ji bermayiyên bataryayê vedigerîne û vediguherîne pêşgirên katodê yên pola bilind ên ku ji madenê seretayî kêmtir bandora jîngehê heye.
Rêziknameyên Pasaporta Baterî ya Yekîtiya Ewropî, ku ji sala 2027-an pê ve derbas dibe, dê naveroka herî kêm a vezîvirandinê di bataryayên nû de û şefafî li seranserê zincîra peydakirinê ferz bike. Vê polîtîkayê ji sala 2022-an vir ve, bi tesîsên ku li Almanya, Swêd û Macarîstanê hatine plansaz kirin, ji 4,5 mîlyar € veberhênana binesaziya vezîvirandinê vekiriye.
Rêbernameyên di Teknolojiya Katodê de
Lêkolîn berdewam dike ku sînorên performansa katodê didomîne dema ku pirsgirêkên lêçûn û domdariyê çareser dike. Gelek pêşveçûnên sozdar ber bi bazirganîbûnê ve pêşve diçin.
Parçeyên NMC yên yek-krîstal şûna avahiya polîkristalîn a heyî digirin. Krîstalên yekane sînorên genim li cihê ku şikestin dest pê dikin ji holê radikin, jiyana dewrê û aramiya mekanîkî bi rengek berbiçav baştir dikin. CATL û çêkerên din dest bi hilberîna pîlot a katodên yek-kristal kirine ku %90 kapasîteya wan piştî 4000 dewran diparêzin-temenê NMC-ya kevneşopî ducarî dikin.
Katodên bingehîn ên lîtium-manganezên dewlemend- (LMR-NMC) dikarin ji kapasîteya 250 mAh/g zêdetirî bi karanîna reaksiyonên reaksiyonên redoksî yên metal û oksîjenê radest bikin. Lêbelê, voltaja di dema bisiklêtan de winda dibe û kapasîteya rêjeya belengaz pejirandina bazirganî tixûbdar kiriye. Pêşkeftina vê dawîyê di stratejiyên dopîngê û pêlên rûkal de van pirsgirêkan çareser dike, digel ku gelek pargîdanî heya sala 2026-an danasîna bazarê armanc dikin.
Formulasyonên dewlemend ên manganez armanc dikin ku hevgirtina nîkel û kobaltê kêm bikin dema ku performansa bilind diparêzin. BASF di Adara 2024-an de bi taybetî ji bo katodên manganez{3}}dewlemend kargehek pîlot destnîşan kir, ji ber ku zanibû ku bihayê manganez 10-20 carî kêmtir ji nîkelê ye. Berhevokên dewlemend ên Mn-ê yên optîmîzekirî 85-90% ji dendika enerjiyê ya NMC 811 bi lêçûnek girîng kêmtir digirin.
Pîlên sodyûm-îonên ku katodên şîn ên Prûsyayê bikar tînin, lîtium û kobaltê bi tevahî ji holê radikin. Digel ku tîrêjiya enerjiyê ji lîtium-ion (140-160 Wh/kg) kêmtir dimîne, pirbûna sodyûm û lêçûna kêmtir wê ji bo depokirina rawestayî û EV-ên bi menzîla{{6} kin balkêş dike. Hilberînerê Çînî CATL di sala 2023-an de dest bi hilberîna girseyî ya bataryayên sodyûm-ionê kir, digel ku tê pêşbînîkirin ku dendika enerjiyê heya sala 2027-an bigihîje 200 Wh/kg.
Pîlên hişk ên-dewletê soz didin ku bi guheztina elektrolîtên şil bi seramîkên hişk an polîmeran ve şoreşa sêwirana katodê biafirînin. Ev yek dihêle ku materyalên katodê yên voltaja bilind- û anodên metalê yên lîtiumê bikar bînin, ku di asta şaneyê de bi potansiyel 400-500 Wh/kg-teknolojiya niha hema du qat bi dest dixe. Lêbelê, bataryayên dewleta zexm di hilberîna pîvan û berxwedana navberê de bi dijwariyan re rû bi rû dimînin. Gelek pargîdaniyên di nav de QuantumScape, Solid Power, û Toyota di navbera 2025-2030 de hilberîna bazirganî dikin armanc.
Yekbûna îstîxbarata sûnî û fêrbûna makîneyê di pêşkeftina katodê de demjimêrên vedîtinê bileztir dike. Lekolînwan naha modelên hesabker bikar tînin da ku bi hezaran pêkhateyên potansiyel veşêrin, taybetmendiyên wan ên elektrokîmyayî berî sentezkirinê pêşbîn dikin. Vê nêzîkatiyê vê dawiyê çend materyalên katodê yên entropiya bilind- yên nû ku îstîqrar û ragirtina kapasîteya bilind nîşan didin nas kirin.

Pirsên Pir Pir Pirs
Çi lêçûna materyalê çalak a katodê diyar dike?
Bihayên madeyên xav %70-80 ji lêçûnên katodê digirin. Lîtium, nîkel û kobalt ajokarên lêçûnên sereke ne, kobalt bi 25,000 $-35,000 $ serê tonek herî biha ye. Tevliheviya pêvajoyê di heman demê de bandorê li lêçûn dike - katodên nîkel-bilind hewcedarî kontrolên paqijiyê û mercên çêkirinê yên hişktir in, lêçûnên hilberînê zêde dikin. Katodên LFP 30-40% ji NMC kêmtir lêçûn, di serî de ji ber ku li şûna nîkel û kobalt kêm hesin bikar tînin.
Ma materyalên katodê yên ji celebên cûda yên pîlê dikarin di vezîvirandinê de werin tevlihev kirin?
Tevlihevkirina cûreyên katodê di dema vezîvirandinê de karîgerî û kalîteya hilberê kêm dike. NMC, NCA, û LFP xwedan pêkhateyên kîmyewî yên cihêreng in ku hewceyê pîvanên pêvajoyê yên cihêreng in. Lêbelê, vezîvirerên mîna Redwood Materials û Li-Cycle pêvajoyên maqûl pêş xistine ku dikarin fêkiyên têkel bi hev veqetînin berî ku hilberandin an sererastkirina dermanên kîmyewî. Hin lêkolîn pêşniyar dikin ku bi zanebûn cûreyên katodê yên taybetî di rêjeyên kontrolkirî de tevlihev bikin dikare materyalên nû yên bi taybetmendiyên navîn biafirîne, her çend ev ceribandinek dimîne.
Hilbijartina katodê çawa li ser ewlehiya pîlê bandor dike?
Katodên LFP bi xwezayî ewletir in ji ber girêdana fosfatê ya bihêz ku pêşî li berdana oksîjenê di dema bûyerên germî de digire. Heya ku germahî ji 270 pileyî derbas nebe, ew direvin. Nîkel-katodên dewlemend (NMC 811, NCA) li dora 200 dereceyan dest bi hilweşandinê dikin û oksîjenê derdixin ku leza germbûnê lez dike. Ev berbelavbûna zêde ya şewata bataryayê di EV-yên bi enerjiya-bi tîrêjiya bilind de ku nîkel-kîmyayên dewlemend bikar tînin de diyar dike. Lêbelê, pergalên rêveberiya bataryayê yên pêşkeftî û kontrolên termalê bataryayên NMC ji bo piraniya serîlêdanan bi ewle ewle kirine.
Kîjan nepakî herî zêde bandorê li performansa katodê dike?
Iron contamination is particularly problematic-even trace amounts (>10 ppm) dikare bibe sedema qutbûna hundurîn û kapasîteyê. Kevir, vanadyûm û kalsiyûm jî bi têkbirina avahiya krîstal û zêdekirina impedansê performansê xirab dikin. Materyalên pêşîn ên paqijiya bilind bi gelemperî 99,5-99,9% paqijiyê bi naveroka hesin di binê 5 ppm de digirin. Materyalên katodê yên ji nû ve hatine vezîvirandin pêdivî ye ku paqijkirinek berfireh derbas bikin da ku nepaqijiyên berhevkirî ji çerxên jiyanê yên berê yên bateriyê derxînin.
Materyalên çalak ên katodê li xaçerêya zanistiya materyal, elektrokîmya, û endezyariya çêkirinê rûnin. Pêşveçûna domdar a kîmya katodê-hevsengkirina performansa, lêçûn û domdariyê- dê di deh salên pêş de leza pejirandina wesayîta elektrîkî û belavkirina hilanîna enerjiya dikare nûjen bi rengek bingehîn çêbike.

