Nikkel-koobalt-mangaan (NCM) liitiumaku
NCM akude teoreetiline erienergia on praktilistes rakendustes oluliselt paranenud. Võrreldes liitiumkoobaltoksiidpatareidega suudavad NCM-akud paremini pakkuda suuremat võimsust. Materjalide osas kasutavad NCM-akud aga nikkel-koobalt-mangaanoksiide ja orgaanilisi elektrolüüte, mis ei lahenda põhimõtteliselt ohutusprobleeme. Kui tekib lühis, võib see tekitada liigset voolu, mis võib põhjustada potentsiaalseid ohutusriske.
Liitiumraudfosfaadi (LFP) aku
Teoreetiline võimsus on 170 mAh/g, samas kui praktiline saavutatav võimsus on umbes 160 mAh/g. Ohutuse osas on LFP akudel kõrge termiline stabiilsus ja madal elektrolüütide oksüdatsiooniaktiivsus, mille tulemuseks on suurepärane ohutus. Nende puudusteks on aga madal elektrijuhtivus, suurem maht, suurem elektrolüütide tarbimine ja suure võimsuse tõttu suhteliselt kehvem elemendi konsistents.
Liitiumkoobaltoksiidi (LCO) aku
Selle struktuuri põhiomadus on see, et isegi täielikult laetuna jääb katoodi märkimisväärne kogus liitiumioone. See tähendab, et anood ei suuda mahutada rohkem katoodilt migreeruvaid liitiumioone. Ülelaadimise tingimustes liiguvad liigsed liitiumioonid edasi anoodi poole, kus neid ei saa täielikult interkaleerida ja moodustavad selle asemel metallilise liitiumi. See metalliline liitium kipub kasvama dendriitstruktuurideks, mida nimetatakse liitiumdendriitideks. Pärast moodustumist võivad dendriidid separaatorit läbistada, põhjustades sisemisi lühiseid. Lisaks on elektrolüüdi põhikomponendid karbonaadid, millel on madal leek- ja keemispunkt, mistõttu need võivad kõrgel temperatuuril põleda või isegi plahvatada. Dendriidi moodustumise kontrollimine on väikese -mahutavusega akude puhul suhteliselt lihtsam, mistõttu kasutatakse LCO akusid peamiselt kaasaskantavates elektroonikaseadmetes ja need ei sobi toiteakude jaoks.
Liitiummangaanoksiidi (LMO) aku
Liitiummangaanoksiidi akudel on teatud eelised. Täielikult laetud olekus saab katoodis olevad liitiumioonid täielikult interkaleerida anoodi süsiniku struktuuri, erinevalt LCO akudest, kus osa liitiumi jääb katoodi. See hoiab teoreetiliselt ära dendriidi moodustumise. Praktikas võivad tugevad välisjõud või halb tootmiskvaliteet siiski põhjustada liitiumioonide kiiret liikumist laadimis- ja tühjendustsüklite ajal. Kui anood ei suuda õigeaegselt liitiumiioone vastu võtta, võivad dendriidid siiski tekkida. Selle vältimine tugineb rangele kvaliteedikontrollile ja katsetamisele tootmise ajal. Üldiselt on ebatõenäoline, et kvalifitseeritud LMO akud kogevad ohutusjuhtumeid. Nende stabiilne struktuur toob kaasa ka palju väiksema oksüdatsiooniaktiivsuse võrreldes LCO-ga ja isegi väliste lühiste korral väheneb oluliselt liitiumkatte, põlemise või plahvatuse oht.
