Uprostred rýchleho rozvoja energetických technológií, vedecký výber materiálov batérií priamo ovplyvňuje výkon batérie, bezpečnosť a náklady - efektívnosť. Od spotrebnej elektroniky po elektrické vozidlá až po veľké - Scale Energy Storage Systems, rôzne aplikačné scenáre kladú rôzne požiadavky na materiály z batérií, čím je vhodný výber materiálov batérií rozhodujúci.
Po prvé, hustota energie je kľúčovým faktorom. Lítium - iónové batérie sú preferovanou voľbou pre prenosné zariadenia v dôsledku ich vysokej špecifickej kapacity (napríklad teoretická kapacita katód oxidu lítium kobaltu je približne 140 mah/g). Zatiaľ čo lítiumfosforečnan (LFP) (LFP), zatiaľ čo má nižšiu hustotu energie (približne 160 mAh/g), sa v nových energetických vozidlách široko používa v dôsledku svojej tepelnej stability a dlhej životnosti cyklu. Po druhé, bezpečnosť je rozhodujúca. Ternárne materiály (napríklad nikel - kobalt - mangán (NCM)) majú vysokú hustotu energie, ale sú náchylné na uvoľňovanie kyslíka pri vysokých teplotách, čo predstavuje riziko tepelného úteku. Naopak, materiály anódového titanátu lítium ponúkajú vynikajúcu bezpečnosť a sú vhodné pre aplikácie vyžadujúce prísne požiadavky na stabilitu.
Udržateľnosť nákladov a zdrojov ovplyvňuje aj materiálne rozhodnutia. Zdroje kobaltov sú vzácne a ich ceny výrazne kolíšu, vedú priemysel smerom k kobaltu - bezplatné návrhy (napríklad Nickel {{}} binárne katódy mangánu) alebo vývoj alternatívnych technológií, ako sú sodík - iónové batérie. Okrem toho sa musí zvážiť environmentálna kompatibilita. Pri nízkych teplotách sa iónová vodivosť elektrolytov a elektródových materiálov znižuje, čo si vyžaduje použitie prísad (napríklad LiFSI) alebo tuhého - na optimalizáciu výkonu.
V konečnom dôsledku výber materiálov batérií vyžaduje komplexnú rovnováhu parametrov výkonu, požiadaviek na aplikáciu a podmienok dodávateľského reťazca. Vďaka prielomom v technológiách, ako sú pevné -, stavu batérie a lítium - sulfur batérie, materiálové vedy budú naďalej viesť inovácie v priemysle batérií.