可以說(shuō)，能量密度是阻礙現(xiàn)階段鋰電池發(fā)展壯大的比較大突破點(diǎn)。無(wú)論是是智能手機(jī)，或者是新能源電動(dòng)車(chē)，投資者都充滿期待電池的能量密度還可以不斷提高一個(gè)全新的數(shù)率，促使企業(yè)產(chǎn)品的續(xù)航時(shí)間或續(xù)航里程不會(huì)再變成煩擾企業(yè)產(chǎn)品的主要因素。

什么是能量密度

單位容積內(nèi)的涵蓋的動(dòng)能，單位：焦耳/m³，千焦/m³，兆焦/m³，量綱M(L^-1)(T^-2)。拿來(lái)權(quán)衡電池最好的選擇，相比單位體積的電池所儲(chǔ)存的電池容量。氣體燃燒熱(以容積權(quán)衡的)本質(zhì)上便是能量密度。

鋰電池能量密度的作用

電池的平均單位容積或產(chǎn)品質(zhì)量所散發(fā)出的動(dòng)能。通常在完全相同容積下，動(dòng)力鋰電池的能量密度是鎳鎘電池的2.5倍，是鎳氫電池的1.8倍，因此在電池容量完全相同的狀況下，動(dòng)力鋰電池還是會(huì)比鎳鎘、鎳氫電池的容積更小，總重量更輕。

從鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、再到動(dòng)力鋰電池，能量密度一直在連續(xù)不斷的提升。但是提升的效率相比于工業(yè)企業(yè)經(jīng)營(yíng)規(guī)模的發(fā)展壯大效率來(lái)講，相比于人類文明對(duì)動(dòng)能的市場(chǎng)需求階段來(lái)講，變得太慢了。以至于許多人妄言，人類文明的全面發(fā)展都被卡在“電池”這里了。我認(rèn)為，倘若哪一年還可以構(gòu)建世界各國(guó)電力能源無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，在什么地方都能“無(wú)線網(wǎng)絡(luò)”獲取動(dòng)能(像移動(dòng)信號(hào)似的)，這樣人類文明也就不會(huì)再還要電池了，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展自然而然也就不會(huì)卡在電池上面。

如何不斷提高鋰電池能量密度的方法

1.不斷提高正極材料的比存儲(chǔ)量(克存儲(chǔ)量)

正極活性物質(zhì)的占有率是有上限的，無(wú)法無(wú)限制提升。在正極活性物質(zhì)總量一定的狀況下，只能最大限度多的鋰離子從正極脫嵌，進(jìn)行熱化學(xué)反應(yīng)，才可以不斷提高能量密度。因此大家希望可脫嵌的鋰離子相比于正極活性物質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量占有率要高，也就是比存儲(chǔ)量指標(biāo)要高。

2.不斷提高負(fù)極材料的比存儲(chǔ)量

通常情況下，負(fù)極材料的比存儲(chǔ)量還不是動(dòng)力鋰電池能量密度的主要突破點(diǎn)，但是倘若進(jìn)一步不斷提高負(fù)極的比存儲(chǔ)量，則代表著以產(chǎn)品質(zhì)量更少的負(fù)極材料，就可以容下越來(lái)越多的鋰離子，從而不斷提高不斷提高能量密度的目標(biāo)。

3.不斷提高正極活性物質(zhì)的占有率

不斷提高正極活性物質(zhì)占有率，主要是為了更好地不斷提高鋰元素的占有率，在相同的電池化學(xué)工業(yè)機(jī)制中，鋰元素的成分上去了(別的必要條件不改變)，能量密度也就有相應(yīng)的不斷提高。因此在一定的容積和總重量限制下，大家希望正極活性物質(zhì)多一些，再多一些。

4.不斷提高負(fù)極活性物質(zhì)的占有率

這一個(gè)實(shí)際上是為了更好地密切配合正極活性物質(zhì)的提升，還要越來(lái)越多的負(fù)極活性物質(zhì)來(lái)容下游來(lái)游去的鋰離子，儲(chǔ)存動(dòng)能。倘若負(fù)極活性物質(zhì)不夠，多出來(lái)的鋰離子會(huì)沉淀積累在負(fù)極表面，而不是置入內(nèi)部，經(jīng)常出現(xiàn)不可逆的熱化學(xué)反應(yīng)和電池容量衰減系數(shù)。

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