1. Elektrolit cecair
The selection of electrolytes has a significant impact on the functionality of lithium-ion batteries. It is necessary to have good chemical stability, especially in high potential and temperature environments where differentiation is not easily occurring. It has a high ion conductivity (>10-3S/cm), dan ia adalah perlu untuk menjadi lengai dan tidak menghakis data katod dan anod. Disebabkan oleh potensi cas dan nyahcas yang tinggi bagi bateri litium-ion dan kehadiran litium aktif secara kimia yang tertanam dalam bahan anod, adalah perlu untuk memilih sebatian organik sebagai elektrolit dan bukannya mengandungi air. Tetapi kekonduksian ionik sebatian organik tidak baik, jadi garam konduktif larut perlu ditambah dalam pelarut organik untuk meningkatkan kekonduksian ionik. Pada masa kini, bateri litium-ion terutamanya menggunakan elektrolit cecair, dengan pelarut organik kontang seperti EC, PC, DMC, DEC, dan kebanyakannya menggunakan pelarut campuran seperti EC/DMC dan PC/DMC. Garam konduktif termasuk LiClO4, LiPF6, LiBF6, LiAsF6, dll. Kekonduksian mereka adalah dalam susunan LiAsF6, LiPF6, LiClO4 dan LiBF6. LiClO4 biasanya terhad kepada perbincangan eksperimen kerana rintangan pengoksidaan yang tinggi dan isu keselamatan seperti letupan; LiAsF6 mempunyai kekonduksian ion yang tinggi, mudah ditulenkan, dan mempunyai kestabilan yang baik, tetapi mengandungi As toksik, yang mengehadkan penggunaannya; LiBF6 mempunyai kestabilan kimia dan haba yang lemah dan kekonduksian yang rendah. Walaupun LiPF6 mengalami tindak balas pembezaan, ia mempunyai kekonduksian ion yang tinggi. Oleh itu, LiPF6 kini digunakan terutamanya dalam bateri lithium-ion. Kebanyakan elektrolit yang digunakan dalam bateri lithium-ion komersial pada masa kini menggunakan LiPF6 EC/DMC, yang mempunyai kekonduksian ion yang tinggi dan kestabilan elektrokimia yang baik.
2. Elektrolit pepejal
Penggunaan langsung litium logam sebagai bahan anod mempunyai kapasiti boleh balik yang tinggi, dengan kapasiti teori sehingga 3862mAh · g-1, iaitu lebih daripada sepuluh kali ganda bahan grafit, dan harganya juga agak rendah. Ia dianggap sebagai bahan anod yang paling menarik untuk generasi baharu bateri litium-ion, tetapi litium dendrit mungkin berlaku. Memilih elektrolit pepejal sebagai pengaliran ion boleh menghalang pertumbuhan litium dendritik, membolehkan litium logam digunakan sebagai bahan anod. Di samping itu, penggunaan elektrolit pepejal boleh menghalang kecacatan kebocoran elektrolit cecair, dan bateri juga boleh dibuat menjadi lebih nipis (tebal sahaja 0.1mm), ketumpatan tenaga yang lebih tinggi dan bateri bertenaga tinggi yang lebih kecil. Ujian kerosakan telah menunjukkan bahawa bateri litium-ion keadaan pepejal mempunyai fungsi keselamatan yang tinggi. Selepas ujian kerosakan seperti tusukan, pemanasan (200 darjah ), litar pintas dan pengecasan berlebihan (600 peratus), bateri litium-ion elektrolit cecair mungkin mengalami isu keselamatan seperti kebocoran dan letupan, Bateri keadaan pepejal tidak mempunyai masalah keselamatan lain kecuali sedikit peningkatan suhu dalaman ("20 darjah "). Elektrolit polimer pepejal mempunyai fleksibiliti yang baik, sifat membentuk filem, kestabilan, dan ciri kos yang lebih rendah. Ia boleh digunakan sebagai pemisah antara elektrod positif dan negatif dan sebagai elektrolit untuk pemindahan ion.
Elektrolit polimer pepejal secara amnya boleh dibahagikan kepada elektrolit polimer pepejal kering (SPE) dan elektrolit polimer gel (GPE). Elektrolit polimer pepejal SPE adalah berasaskan polietilena oksida (PEO), yang mempunyai kekonduksian ion yang rendah dan hanya boleh mencapai 10-40cm pada 100 darjah . Dalam SPE, pengaliran ion terutamanya berlaku di kawasan amorfus, menggunakan pergerakan rantai polimer untuk pemindahan dan penghijrahan. Penghabluran mudah PEO adalah disebabkan oleh ketetapan rantai molekulnya yang tinggi, dan penghabluran akan mengurangkan kekonduksian ion. Oleh itu, untuk meningkatkan kekonduksian ion, dalam satu pihak, ia boleh dicapai dengan mengurangkan kehabluran polimer dan meningkatkan mobiliti rantai, dan sebaliknya, ia boleh dicapai dengan meningkatkan keterlarutan garam konduktif dalam polimer. Penggunaan cantuman, penyekatan, penghubung silang, kopolimerisasi dan cara lain untuk merosakkan fungsi penghabluran polimer boleh meningkatkan kekonduksian ioniknya dengan ketara. Selain itu, mengambil bahagian dalam garam komposit tak organik juga boleh meningkatkan kekonduksian ion. Keterlarutan garam konduktif boleh dipertingkatkan dengan banyaknya dengan menambahkan pelarut organik cecair seperti PC dengan pemalar dielektrik tinggi dan berat molekul relatif rendah dalam elektrolit polimer pepejal. Elektrolit yang terbentuk ialah elektrolit polimer gel GPE, yang mempunyai kekonduksian ionik yang tinggi pada suhu bilik, tetapi akan gagal disebabkan oleh pengasingan cecair semasa operasi. Bateri litium-ion polimer gel telah dikomersialkan.