Litiummetallen, på grund av sin mycket reaktiva natur, genomgår direkt kemisk reaktion med lösningen av elektrolyten så snart den avsätts på katoden, vilket leder till bildandet av ett fast elektrolytgränssnitt (SEI) istället för att bilda litiumkluster. Under laddningen av batteriet har cellens negativa pol för mycket elektroner från strömförsörjningen. Dessa elektroner färdas till katodmaterialet som litiumjoner via en flytande elektrolyt. Litium interkaleras i övergångsmetalloxiderna som finns i katoden som LiMn2O4 eller LiCoO2.

Här är några anledningar till varför litium inte deponeras vid katoden:

Elektrolytnedbrytning :Litiummetall är mycket reaktivt och kan lätt reagera med elektrolyten, vilket leder till bildandet av ett solid electrolyte interface (SEI) skikt på katodens yta. Detta SEI-skikt förhindrar ytterligare avsättning av litiummetall.

Hög överpotential :Den elektrokemiska potential som krävs för litiumavsättning är högre än potentialen för andra reaktioner, såsom väteutveckling eller syreutveckling. Detta innebär att litiummetall inte avsätts förrän dessa andra reaktioner har inträffat.

Låg löslighet :Litiummetall har låg löslighet i organiska lösningsmedel, som vanligtvis används som elektrolyter i litiumjonbatterier. Detta innebär att litiummetall tenderar att falla ut ur elektrolyten och bilda fasta kluster, snarare än att avsättas vid katoden.