电池新闻三大月经贴：能量密度更高，电池安全更好，快充时刻更短。其实也怪不得，这也是老百姓的客观需求，就拿电动车来说，人家就拿燃油车的油缸来搪塞你，看你那么大坨电池，我加那么一丢丢汽油，就能跑几百公里，电池车呢，跑几十公里就趴着了。气啊，还不是能量密度低整的事儿。
从下图(图1 汽油与锂电池能量密度的比照)来看，锂离子电池的能量密度和体积能量密度的确比较低。开安全环保的电动车的人就回过头来指着搞电池的说，咋不像摩尔定律那样，18个月就把电池能量密度翻个番，锂电池不可，咱就换个其他的，谁行谁上。这还真不能那么急，咱来看看这些个能进行充放电的电池都啥水平？再打开地图找一找，看看是不是有啥错失的宝物，看看是不是那么简单，锂电池是不是能到达燃油车的能量密度水平。
图1 现有电池系统能量密度
图2 汽油与锂电池能量密度的比照
电池的能量密度根本由电池的正负极决议的，但光是正负极活性资料也不能确保电池能发上电，得有许多非活性物质，比方导电辅助剂、活性粉末之间的粘结剂、阻隔膜、阴阳极的箔材、绝缘固定的胶纸、外边铝塑膜壳子或许钢铝壳等等(表1 典型电池规划非活性物质的占比)。咱们的媒体，总喜爱搞大新闻，有意无意的疏忽这部分物质的含量，得出的能量密度老能高到天上去，与现实相差较大，误导无辜吃瓜大众。其实，这部分适当重要，就拿曩昔十几年的技术进步来说，咱们电池的能量密度进步首要便是靠着活性物质占比的进步来完成的。
表1 典型电池规划非活性物质(除引线等)的占比
图3 能量密度的改变与猜测
CRABTREE 2015年在The energy-storage frontier : Lithium-ion batteries and beyond中总结了曩昔25年松下18650电芯能量密度的改变。通过含辛茹苦，现在电芯实践R占比(Real/Cal.)现已到达了61%左右，实践电池系统加上办理系统、冷却系统、引线等，成组实践能量密度会更进一步下降。下表例举了一部分现有实践电池能量密度，不幸的明日之星锂硫电池才10%左右的理论容量发挥；依照R max = 61%算，理论能量密度最高的锂空的能量密度大约为3182 Wh/kg。
中科院的吴娇杨博士关于选取了现有理论容量较高、理论容量较低可是商业化比较老练等归纳功能比较好的正负极资料，进行正负极调配，大致得出了成果：Li-rich-300 对Si-C-2000 的电芯系统，在所有的电池系统中具有最高质量能能量密度584 W·h/kg以及最高体积能量密度1645 W·h/L。该数值不包括封装资料与极耳。
计算成果中，能量密度排名第二的是LCO-220 对Si-C-2000，能够别离到达536 W·h/kg 和1597 W·h/L。LiCoO2 理论比容量是274 mA·h/g，现在报导的可逆容量现已到达了220 mA·h/g[12-14]。可是也有相应的问题，LiCoO2 的放电可逆容量能够到达240～260 mA·h/g，但高容量LiCoO2(>180 mA·h/g)使用还需求处理高电压电解液、析氧、结构不可逆转等问题。实践电池中富锂锰基正极资料和硅负极完成300 mA·h/g 和2000mA·h/g 仍是十分困难的，现有的富锂锰基正极资料也还需求进步倍率功能。别的，还核算了一下锂金属电池的最高实践发挥容量，100%Li 容量发挥时分，根据最高的正极资料LCO-220，分量能量密度也只是只要587 W·h/kg，体积能量密度只要1545 W·h/L。别的，从图5和图6能够看到，负极选用金属，与空气等调配能够获得更高的能量密度，可是这类电池的使用可能性较小。
看了这些数据，咱们大致能够得到定论，近期咱们能够触碰到的能量密度可能是550Wh/kg左右，假如依照一次充电续航700公里的要求，咱们大致需求装备约135KWh电量，只需求0.245T电池，关于车辆轻量化会有很大奉献。
一起，电池能量密度进步，也会对电池的寿数要求有很大的下降；更为重要的是，电池的本钱乃至能够降至0.2元/Wh，远低于各大政府机构和商业机构的规划和预期。(见最终一图，首要根据松下18650电池实践能量密度/理论能量密度占比反推核算。)
