Alla fine del XX secolo, il litio è diventato un componente importante degli elettroliti e degli elettrodi delle batterie, grazie al suo elevato potenziale elettrodico. Grazie alla sua bassa massa atomica, ha un elevato rapporto carica/peso. Una tipica batteria agli ioni di litio può generare circa 3,0 volt per cella, rispetto ai 2,1 volt delle batterie al piombo e agli 1,5 volt delle batterie allo zinco-carbone. Le batterie agli ioni di litio, che sono ricaricabili e hanno un'alta densità energetica, si differenziano dalle batterie al litio, che sono batterie usa e getta (primarie) con il litio o i suoi composti come anodo. Altre batterie ricaricabili che utilizzano il litio sono la batteria ai polimeri di litio, la batteria al litio-ferro-fosfato e la batteria ai nanofili.Infine, le batterie al litio sono ampiamente utilizzate nei dispositivi elettronici portatili. Il termine "batteria al litio" si riferisce a una famiglia di diverse chimiche al litio-metallo, che comprende molti tipi di catodi ed elettroliti, ma tutti con il litio metallico come anodo. La batteria richiede da 0,15 a 0,3 kg di litio per kWh.
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