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Para refletir com mais precisão a tensão do eletrodo de uma bateria de lítio, pode ser expressa pela mudança da energia livre de Gibbs ΔG, ou pela diferença de potencial químico de lítio (μCLi,μALi) entre os elétrodos positivos e negativos:

Formalmente, o potencial químico do lítio pode ser dividido em duas partes: o potencial eletroquímico Δμe e o potencial químico iónico ΔμLi+,que descrevem ainda mais a mudança da energia livre de Gibbs nos eletrodos positivos e negativosÉ geralmente considerado que os elétrons desempenham um papel dominante, por exemplo,Substituição de metais de transição em materiais de olivina para produzir íons de metais de transição com maiores potenciais de ionização, uma tensão média mais elevada pode ser obtida, o que é apoiado por muitos relatórios (J. Electrochem. Soc., 144, 1188 (1997); J.Phys.Chem.B,108, 16093 ((2004).) Para obter informações sobre os processos fundamentais de troca de elétrons e íons nos elétrodos e seus efeitos associados ao desempenho da bateria, Ceder et al.desenvolveu os primeiros cálculos de primeiros princípios (Phys.No entanto, até agora, não houve um único experimento que pudesse descrever claramente o efeito da interação elétron-íon sobre a tensão da bateria.

A tensão é um parâmetro chave que determina o desempenho das baterias de iões de lítio, e quanto maior a tensão média, maior a densidade de energia e potência.O potencial do eletrodo de intercalação de lítio está muito relacionado com o potencial químico dos elétrons e íons, bem como a diferença na tensão da bateria,Mas a contribuição precisa dos elétrons e íons de lítio para a tensão permanece incerta porque essas quantidades não podem ser obtidas experimentalmente.