Усред брзог напретка енергетских технологија, научни избор материјала за батерије директно утиче на перформансе батерије, безбедност и исплативост{0}}. Од потрошачке електронике до електричних возила до великих-система за складиштење енергије, различити сценарији примене постављају различите захтеве за материјале батерија, чинећи одговарајући избор материјала за батерије кључним.
Прво, густина енергије је кључно разматрање. Литијум{1}}јонске батерије су пожељан избор за преносиве уређаје због њиховог високог специфичног капацитета (на пример, теоретски капацитет катода литијум кобалт оксида је приближно 140 мАх/г). Док литијум гвожђе фосфат (ЛФП), иако има нижу густину енергије (приближно 160 мАх/г), се широко користи у возилима нове енергије због своје термичке стабилности и дугог века трајања. Друго, безбедност је кључна. Тројни материјали (као што је никл-кобалт-манган (НЦМ)) имају високу густину енергије, али су склони ослобађању кисеоника на високим температурама, што представља ризик од топлотног бекства. Насупрот томе, литијум-титанат анодни материјали нуде врхунску сигурност и погодни су за апликације које захтевају строге захтеве стабилности.
Одрживост трошкова и ресурса такође утиче на материјалне одлуке. Ресурси кобалта су оскудни и њихове цене значајно варирају, што привређује индустрију ка дизајну без кобалта-(као што су бинарне катоде никла-мангана) или развоју алтернативних технологија као што су натријум{3}}јонске батерије. Штавише, мора се узети у обзир еколошка компатибилност. На ниским температурама, јонска проводљивост електролита и материјала електрода се смањује, што захтева употребу адитива (као што је ЛиФСИ) или електролита у чврстом стању- ради оптимизације перформанси.
На крају крајева, избор материјала за батерије захтева свеобухватан баланс параметара перформанси, захтева примене и услова ланца снабдевања. Са открићем у технологијама као што су чврсте-батерије и литијум{2}}сумпорне батерије, наука о материјалима ће наставити да предводи иновације у индустрији батерија.