No final do século XX, o lítio tornou-se um importante componente de electrólitos e eléctrodos de bateria, devido ao seu elevado potencial de eléctrodos. Devido à sua baixa massa atómica, tem uma elevada carga e uma elevada relação potência/peso. Uma bateria típica de iões de lítio pode gerar aproximadamente 3,0 volts por célula, em comparação com 2,1 volts para chumbo-ácido e 1,5 volts para zinco-carbono. As baterias de iões de lítio, que são recarregáveis e têm uma alta densidade de energia, diferem das baterias de lítio, que são baterias descartáveis (primárias) com lítio ou seus compostos como ânodo. Outras baterias recarregáveis que utilizam lítio incluem a bateria de polímero de lítio-íon, a bateria de fosfato de ferro-lítio e a bateria de nano-fios.Finalmente, as baterias de lítio são amplamente utilizadas em aparelhos electrónicos portáteis de consumo. O termo "pilha de lítio" refere-se a uma família de diferentes químicos lítio-metal, compreendendo muitos tipos de cátodos e electrólitos mas todos com lítio metálico como ânodo. A bateria requer de 0,15 a 0,3 kg de lítio por kWh.
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