2020年(发展战略)中国国家计划专家谈全球锂离子动力电池的发展潜力
锂离子电池储能的发展趋势
锂离子电池储能的发展趋势
随着清洁能源的快速发展，储能技术作为清洁能源产业中最重要的环节之一，也得到了越来越多的关注。
而锂离子电池作为目前应用最为广泛的储能电池之一，其在未来的储能市场中具有广阔的前景，下面是锂离子电池储能的几大发展趋势。
1. 提高能量密度和安全性
随着科技的不断进步，人们对于锂离子电池的需求更加追求高效、安全和长寿命。
因此，提高锂离子电池的能量密度和安全性成为了锂离子电池行业的一个主要方向。
2. 新型电极材料的研究和开发
锂离子电池的性能主要取决于其正负极材料的特性，因此研究和开发新型电极材料具有重要意义。
例如，针对硅等新型材料的研究，可以大幅提升锂离子电池的能量密度和循环寿命。
3. 大型化和智能化
随着储能市场的不断扩大，大型化的储能系统将会成为未来的发展方向。
同时，智能化技术的应用也将使得储能系统更加高效和安全。
4. 降低成本
目前，锂离子电池的成本仍然比较高，这也是制约其在储能领域大规模应用的主要因素之一。
未来，通过技术进步和产业升级等手段，锂离子电池的成本有望得到大幅降低，促进其在市场中的广泛应用。
5. 智能充电技术的发展
随着储能需求的不断增长，智能充电技术也将得到更广泛的应用。
例如，利用人工智能技术和数据分析，可以实现更为精准的充电计划，从而有效提高锂离子电池的使用效率和寿命。
综上所述，随着科技的不断进步和市场需求的不断扩大，锂离子电池储能技术有望在未来取得更加广阔的应用前景。
中国国家863计划专家谈全球锂离子动力电池的发展潜力
中国国家“863”计划专家谈全球锂离子动力电池的发展潜力7月16～18日于北京举行的“第十六届中国电动车辆学术年会暨第二届电动汽车产业发展战略研讨会”上，中国国家“863计划”动力电池测试中心主任王子冬从市场和技术层面全面分析了全球锂离子动力电池的发展潜力。
他指出，全球锂离子动力电池市场正处于一个重大转型期，在电动车（EV）市场需求带动下，预计该市场规模在未来5年内将超过2000亿元人民币。
王子冬首先以日产绿叶（Leaf）电动车为例，介绍了锂离子动力电池的市场需求情况。
该车将于2010年秋季上市，并计划在2010年生产5万辆，2012年生产20万辆。
以锂离子动力电池产量来看，每辆绿叶的电池容量为24kWh,20万辆的容量相当于48亿kWh。
这是目前全球手机锂离子电池30亿kWh市场的1.6倍。
即一款汽车就可以完全改变整个市场状态。
目前，全球主要汽车制造商都已宣布要大规模生产采用锂离子电池的电动车，而日产只是其中一家而已。
诱人的行业前景吸引了业内外大量投资王子冬指出，电动汽车的量产为锂离子电池产业带来了重要的发展机会。
按照上述测算，几年之内，锂离子动力电池市场将超过全球手机锂离子电池市场的规模。
这种改变将引发相关制造设备和厂房的新一轮投资，同时，众多新进入锂离子动力电池及材料的厂商将使相关领域的技术竞争更趋激烈。
受到诱人行业前景的吸引，很多来自不同行业的厂商将目标定位在电动汽车市场，欲在锂离子动力电池商机中分一杯羹。
例如，索尼在2009年11月进入了电动汽车和大容量蓄电池领域，并表示未来几年内将在量产设施上投资1000亿日元。
三洋电机将在2015年前投资800亿日元，松下也准备在2012年前投入1230亿日元。
另外，三菱重工在其长崎造船厂也投资了约100亿日元建立实验基地，准备从2010年开始年产66MWh容量的锂离子动力电池。
针对动力电池领域，LG化学公司投资了约10亿美元；三星SDI和博世共同成立的SBLiMotive也投资了6亿美元。
锂离子电池的发展趋势
锂离子电池的发展趋势锂电池是一种重要的电池技术，广泛应用于电动汽车、手机、笔记本电脑等领域。
它以其高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等优点，成为了当前电池领域的主流技术。
本文将详细介绍锂电池的发展现状以及未来发展趋势。
一、锂电池发展现状锂离子电池锂离子电池是目前最为成熟和广泛应用的锂电池技术。
它的正极材料通常采用锂钴酸锂、锂镍酸锂和锂铁酸锂等，负极材料则采用石墨或石墨烯。
锂离子电池具有高能量密度、长循环寿命和较低的自放电率等优点，已经成为大部分电动汽车和便携式电子设备的首选电池。
锂硫电池锂硫电池是一种具有更高能量密度潜力的锂电池技术。
它的正极采用硫材料，负极采用锂金属或锂合金。
锂硫电池的理论能量密度远高于锂离子电池，可以达到500-600Wh/kg，是锂离子电池的两倍以上。
然而，锂硫电池目前还存在循环寿命短、容量衰减快、安全性差等问题，仍处于研究和开发阶段。
二、锂电池未来发展趋势提高能量密度能量密度是衡量电池性能的重要指标之一，直接影响电池的续航能力和使用时间。
未来锂电池的发展趋势是提高电池的能量密度，使其能够满足更高能量需求的应用，如电动飞机和储能系统。
目前，研究人员正在探索新的正负极材料，如锂硅合金、硅纳米颗粒等，以提高电池的能量密度。
延长循环寿命循环寿命是指电池能够进行多少次完整的充放电循环。
锂电池的循环寿命通常在几百到几千次之间，是影响其使用寿命和性能稳定性的重要因素。
未来的发展方向是延长电池的循环寿命，减少电池的衰减和容量损失。
研究人员正在研究新的电解质、电极材料和电池结构，以提高电池的循环寿命。
提高安全性锂电池的安全性一直是一个重要的关注点。
锂电池在过充、过放、高温等条件下可能发生热失控和爆炸，给人们的生命和财产带来威胁。
未来的发展方向是改进电池的设计和材料，提高其安全性能，减少安全风险。
研究人员正在研究新的电解质、电极材料和安全控制系统，以提高锂电池的安全性。
降低成本锂电池的成本一直是制约其广泛应用的一个因素。
锂离子电池的发展前景
２０ 年 第 ７ ０７ 期
样 品价格方面 ，采用直径为 ３ 一 ． ｍ的 Ｃ Ｎ封装品种为 ５０ ８ ａ ｒ Ａ ０ ０日元 ，采用直径为 ５ 一 ． ｍ ６ ａ ｒ 的 Ｃ Ｎ封装品种为 ４ ０ Ａ ５ ０日元。 预定 ２０ 年 １ 月开始量产脉冲功率提高至 ２０ Ｗ 的品种。 ０７ １ ４ｍ 如果脉冲功率达到 ２ ０ Ｗ，便可在双层光盘上进行 ８ ４ｍ 倍速记录。 封装和样品价格与 １０ Ｗ ７ｍ 的产品相同，３ ｒ ． ｍ产品为 ５ ０ ８ ａ ０ ０日元，５ 一 ． ｍ产品为 ４ ０ ６ ａ ｒ ５０日元。 面向支持蓝光光盘的播放专用设备的低功率产品 （ 连续输出功率 ２ｒ ）方面，将于 ０Ｗ ｏ ２０ 年 ６ ０７ 月开始量产支持蓝紫色光 １ 种波长的品种。 准备有直径分别为 ３ ｒ ． ｍ和 ５ ｒ 的 ８ ａ ． ｍ ６ ａ ２ Ｃ Ｎ封装，样品价格方面，３８ ｍ产品为 １０ 元 ，５ ｒ 种 Ａ ． ａ ｒ ００日 ． ｍ产品为 ９ ０日元。 ６ ａ ０ 锂离子 电池的发展前景 锂离子电池是近几年出现的金属锂蓄 电池的替代产品。锂离子 电池 的负极为石墨晶体， 正 极通 常为含 锂 的过渡 金 属氧化 物 。充 电时 ，正 极 中锂 原 子 电离成锂 离子 和 电子 ，并 且锂 离 子向负极运动与电子合成锂原子 。 电时， 放 锂原子从负极石墨晶体内表面电离成锂离子和 电
・ 市场评析 ・ 飞毛腿新 电池基地福州动工
飞毛 腿 （３９ １９ ）智 能动力 电池 生产基 地 在福 州动 工 ，预期 ０ ８年 ５月可投 入 生产 ，未来 的电池产能将扩大 。飞毛腿正在研发 ２ ０ｍ ６０ Ａ容量 的手机电池，预将在新基地中投入生产 。
而 目前，市面上大容量手机电池仅为 １０ｍ ３０ Ａ。 针对 ３ Ｇ研发手机电池 ２ １ 年要实现 ５ 亿元 的产值，今年产值料达到 ２ 亿元 。 ００ ０ ５ 此外，内地 ３ Ｇ网络呼之欲 出，一旦推 出，将引发手机更换潮，中高档电池需求也会随之增 大，对飞毛腿亦是利好消息。该公司表态，会针对推出的新型手机生产相应 的配套电池 。
动力电池技术的发展趋势与未来展望
动力电池技术的发展趋势与未来展望随着电动汽车的迅猛发展，动力电池技术作为电动汽车的核心部件之一，也在持续进行着创新和进步。
本文将从动力电池技术的发展趋势、应用领域的拓展以及未来展望三个方面进行探讨。
一、动力电池技术的发展趋势1. 高能量密度：随着电动汽车市场的不断扩大，对动力电池能量密度的需求也越来越高。
传统的锂离子电池已经无法满足市场的需求，因此新型电池技术，如固态电池、钠离子电池等被广泛研究和应用，以提高电池的能量密度。
2. 长循环寿命：电动汽车的动力电池需要经受长时间的工作和充放电循环，因此循环寿命是评价一种电池技术优劣的重要指标之一。
未来，动力电池技术将更加注重提高电池的循环寿命，延长电池的使用寿命，降低更换电池的成本。
3. 快速充电：现有的电动汽车充电时间较长，用户在日常使用中面临长时间等待的问题。
未来的动力电池技术将致力于研发快速充电技术，缩短充电时间，提高用户的充电体验。
二、应用领域的拓展动力电池技术的发展不仅关乎电动汽车行业，也涉及到其他领域的拓展应用。
1. 能源存储领域：随着可再生能源的普及和应用，如太阳能、风能等，能源存储成为了重要的问题。
动力电池技术可以应用于能源存储领域，利用储能系统平衡电网负荷，提供可靠的电力供应。
2. 海上领域：船舶的电动化已经成为海上领域的发展趋势，而动力电池技术的进步为电动船舶提供了可行的能源解决方案。
未来，动力电池技术将在海上领域的电动船舶、潜艇等领域发挥更大的作用。
三、未来展望1. 技术突破：未来动力电池技术将持续突破，实现更高能量密度、更长循环寿命、更快充电等目标。
新型电池技术如固态电池、钠离子电池等也将逐渐成熟并应用于实际生产中。
2. 成本下降：动力电池技术的成本一直是制约电动汽车发展的重要因素之一。
未来随着技术进步和规模化生产，动力电池的成本将进一步下降，使得电动汽车的价格更具竞争力。
3. 环境友好：动力电池技术的发展将进一步推动电动汽车的普及，减少传统燃油车的使用，从而减少碳排放和空气污染，提高环境质量。
动力电池的发展趋势
动力电池的发展趋势动力电池是指用于驱动电动车辆的充电式电池，近年来随着电动汽车行业的迅猛发展，动力电池也迎来了快速发展的时代。
下面将从技术、成本和环保三个方面分析动力电池的发展趋势。
首先，技术方面。
目前动力电池主要采用的是锂离子电池。
随着技术的不断进步，锂离子电池的能量密度和功率密度不断提高，逐步满足了电动汽车对于续航里程和加速性能的要求。
未来，动力电池的技术重点将会在快速充电、长寿命和高温适应性等方面有所突破。
快速充电技术可以减少充电时间，提高用户的使用便利性；长寿命技术可以延长电池的使用寿命，减少更换成本；高温适应性可以解决电池在高温环境下的安全性问题。
其次，成本方面。
目前动力电池的成本相对较高，是电动汽车整车成本的重要组成部分。
然而，随着电动汽车全球销量的不断增加，动力电池的规模化生产将会引起成本的下降。
一方面，大规模生产可以提高生产效率，减少生产成本；另一方面，技术进步可以提高电池材料的利用率，减少材料成本。
未来，随着电池技术的进一步成熟和产业链的进一步完善，动力电池的成本将会逐步降低，为电动汽车的普及提供更好的支持。
最后，环保方面。
动力电池的发展与环保关系密切。
目前，动力电池中的主要材料包括锂、镍、钴等，这些材料的开采和生产过程会对环境和人类健康产生一定的影响。
因此，未来动力电池的发展将会注重绿色环保。
首先，电池材料的回收利用将成为发展的重要方向。
通过对废旧电池的回收和再利用，可以减少对材料的消耗，减少对环境的污染。
其次，材料的选择也会更加注重环保。
例如，一些厂商已经开始研发无钴电池，以减少对钴资源的依赖和对环境的影响。
综上所述，动力电池的发展趋势主要集中在技术、成本和环保三个方面。
未来动力电池将会在技术上实现快速充电、长寿命和高温适应性等突破；在成本上通过规模化生产和技术进步实现降低成本；在环保方面通过电池材料的回收利用和环保材料的选择实现绿色发展。
相信在全球环保意识增强的背景下，动力电池的发展势必会得到更大的推动，为电动汽车行业的可持续发展带来更加广阔的前景。
锂离子电池的发展趋势及其挑战
锂离子电池的发展趋势及其挑战随着信息技术和智能设备的快速发展，锂离子电池取得了广泛的应用，成为了移动电子设备、电动汽车以及能源储存系统的首选。
作为新能源技术的代表之一，锂离子电池的发展趋势备受关注。
同时，锂离子电池也遭遇着一些挑战，需要寻找更好的解决方案。
本文将从锂离子电池的发展趋势以及挑战两个方面进行探讨。
一、锂离子电池的发展趋势1. 高能量密度高能量密度是锂离子电池未来的重要发展方向之一。
随着人们对电动汽车、飞行器等高需求场景的不断涌现，锂离子电池不断提高能量密度成为必然趋势。
高能量密度意味着电池能够储存更多的电量，在同样大小、重量的情况下，使用时间和续航距离都得到了大幅提升。
在实现高能量密度的同时，还需要保证电池的安全性、稳定性等问题，这需要不断探索和研究。
2. 长寿命除能量密度外，锂离子电池的寿命也是一个重要指标。
随着人们对电池使用寿命的要求越来越高，如何提高锂离子电池的寿命成为一个重要话题。
目前，传统锂离子电池一般寿命在3-5年，需要不断更换，给用户带来一定的经济负担。
为解决这一问题，一些新型电池技术如锰酸锂、磷酸铁锂等被研究和开发出来，通过改变电池化学组成、改进制造工艺等方式，延长电池的使用寿命。
3. 超快充电随着人们对电量密度和电池寿命的追求，快充技术也已经成为了一种重要发展趋势。
目前，锂离子电池充电需要数小时的时间，在信息时代，这已经成为了限制移动电子设备、电动汽车发展的制约因素之一。
越来越多的研究机构和企业致力于探索快充技术，通过改变电池结构、电解液、电极材料等方式，实现了一些超快充电技术。
如Tianjin Lishen公司推出的高倍率充电技术，能够将电池充电时间从60分钟缩短至20分钟。
二、锂离子电池面临的挑战1. 安全问题锂离子电池在使用过程中，如果电池内部温度过高，会导致电池热失控，产生火灾、爆炸等严重安全问题。
尤其是电动汽车、飞行器等场景，一旦电池热失控会给人们生命财产带来严重损失。
锂电池行业前景
锂电池行业前景篇一：锂离子电池的现状及发展趋势锂离子电池的现状与发展趋势新能源技术被公认为21 世纪的高新技术,电池行业作为新能源领域的重要组成部分，已成为全球经济发展的一个新热点。
目前锂离子电池已经作为一种重要的能量源被人们大范围的使用，无论是在电子通讯领域，还是在交通运输领域等，它都担当着极为重要的角色，有着广泛的应用前景。
锂离子电池是一种二次电池，是在锂电池的基础上发展起来的一种新型电池,它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
自20世纪70年代以来，以金属锂为负极的各种高比能量锂原电池分别问世，并得以广泛应用。
锂离子电池工作电压高、比能量高、容量大、自放电小、循环性好、使用寿命长、重量轻、体积小，是现代高性能电池的代表，是移动电话、笔记本电脑等便携式电子设备的理想电源，并有望成为未来电动汽车、无绳电动工具等的主要动力来源之一。
我国锂离子电池产业发展历史不长，但发展很快，2020年我国锂离子电池的总产量达41.8亿只。
在国际锂离子电池市场上，中国、日本和韩国形成了三足鼎立的态势，但总体而言，我国锂离子电池产业在技术先进程度和市场竞争力方面和日本、韩国还有较大差距。
我国锂离子电池产业的技术发展是从模仿国外成熟技术开始的，在此过程中，工艺创新是我国锂离子电池产业早期发展的主要成绩，最近几年，随着技术创新投入不断加大，我国锂离子电池产业在技术创新方面发展很快，并形成了基本的产业核心竞争力，在某些领域积累了一定的技术优势。
锂离子电池材料的研究现状及发展趋势锂离子电池的主要构造有正极、负极、能传导锂离子的电解质以及把正负极隔开的隔离膜。
锂离子电池的电化学性能主要取决于所用电极材料和电介质材料的结构与性能，尤其是电极材料的选择和质量直接决定着锂离子电池的特性和价格。
目前锂离子电池正极材料的研究主要集中于钴酸锂、镍酸锂等，同时，一些新型正极材料（如Li-Mn-O系材料、导电高聚物）的兴起也为锂离子电池正极材料的发展注入了新的活力，寻找开发具有高电压、高比容量和良好循环性能的锂离子二次电池正极材料新体系是该领域的重要研究内容。
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（发展战略）中国国家计划专家谈全球锂离子动力电池的发展潜力中国国家“863”计划专家谈全球锂离子动力电池的发展潜力7月16～18日于北京举行的“第十六届中国电动车辆学术年会暨第二届电动汽车产业发展战略研讨会”上，中国国家“863计划”动力电池测试中心主任王子冬从市场和技术层面全面分析了全球锂离子动力电池的发展潜力。
他指出，全球锂离子动力电池市场正处于壹个重大转型期，于电动车（EV）市场需求带动下，预计该市场规模于未来5年内将超过2000亿元人民币。
王子冬首先以日产绿叶（Leaf）电动车为例，介绍了锂离子动力电池的市场需求情况。
该车将于2010年秋季上市，且计划于2010年生产5万辆，2012年生产20万辆。
以锂离子动力电池产量来见，每辆绿叶的电池容量为24kWh,20万辆的容量相当于48亿kWh。
这是目前全球手机锂离子电池30亿kWh市场的1.6倍。
即壹款汽车就能够完全改变整个市场状态。
目前，全球主要汽车制造商均已宣布要大规模生产采用锂离子电池的电动车，而日产只是其中壹家而已。
诱人的行业前景吸引了业内外大量投资王子冬指出，电动汽车的量产为锂离子电池产业带来了重要的发展机会。
按照上述测算，几年之内，锂离子动力电池市场将超过全球手机锂离子电池市场的规模。
这种改变将引发关联制造设备和厂房的新壹轮投资，同时，众多新进入锂离子动力电池及材料的厂商将使关联领域的技术竞争更趋激烈。
受到诱人行业前景的吸引，很多来自不同行业的厂商将目标定位于电动汽车市场，欲于锂离子动力电池商机中分壹杯羹。
例如，索尼于2009年11月进入了电动汽车和大容量蓄电池领域，且表示未来几年内将于量产设施上投资1000亿日元。
三洋电机将于2015年前投资800亿日元，松下也准备于2012年前投入1230亿日元。
另外，三菱重工于其长崎造船厂也投资了约100亿日元建立实验基地，准备从2010年开始年产66MWh容量的锂离子动力电池。
针对动力电池领域，LG化学XX公司投资了约10亿美元；三星SDI和博世共同成立的SBLiMotive也投资了6亿美元。
美国陶氏化学和韩国KokamEngineering及其他合作伙伴成立了合资XX公司，投资6亿美元，计划针对电动车和混合动力车年产约6万块的锂离子动力电池。
据王子冬介绍，中国的比亚迪和天津力神计划将动力电池生产容量提升至10亿Wh。
近期全国于动力电池方面的投资总额约为22亿美元。
锂离子电池的应用市场将从手机转向电动车及智能电网领域王子冬给出的壹系列数据表明，电动车市场规模将从2009年的250亿日元，激增至2010的3000亿日元，且将于2012年超过便携式电子产品市场，达到15800亿日元。
2014年将达22500亿日元。
从上述数据能够见出，市场于5年内将增长90倍。
他接着分析表示，电动汽车中的锂离子电池容量比手机中的高出几个数量级。
例如，目前手机中的锂离子电池容量约为2-3Wh，而单壹混合动力车电池组的容量约为1kWh，约为前者的500倍；电动车为20kWh，是前者的近1万倍。
如果锂离子动力电池实现规模化量产，价格将会大幅下降，预计将于2015年降到约人民币3750元/kWh，这时将有条件进入铁路运输和工业设备领域。
随着市场规模进壹步扩大，当价格降到约人民币3750元/kWh时，锂离子充电电池可考虑作为常备电池储存电能，从而进入成本敏感型市场。
另外，于太阳能和风能等可再生能源发电领域，大容量锂离子电池可储存电能，以保证电网稳定供电。
而对于这种应用，目前只有硫化钠电池壹种产品。
综上所述，大容量锂离子电池的应用相当广阔。
2015年后，甚至能够进入公共建筑和家庭。
中国电网XX公司也于积极开展10MWh级的锂离子电池储能系统的试验项目。
提高锂离子电池能量密度为了满足电动车等市场对锂离子电池的需求，首先要研发新材料，以提升电池能量密度。
近期目标是120Wh/kg，远期目标是500Wh/kg。
全球各电池厂商已经对阴正极、负极材料、隔膜和电解质等关键元件做出选择。
通常，厂商们选择的是日本厂商开发的材料。
据王子冬介绍，日立制作所和日立车辆能源于2010年1月开发出了插电式混合动力车的锂离子动力电池，能量密度为120Wh/kg，于SOC为50%时，输出功率密度为2400W/kg。
于开发中，为了提高能量密度，调整了原来电池中的电极活性物质成分和电极厚度。
为提高输出功率密度，将导电材料碳调整为电流易流通的材料，降低了电极的内部电阻。
电池容量达25Ah，正极采用了锰（Mn）类材料，负极用的是碳材料。
隔膜材料用耐热陶瓷取代了原来的聚乙烯，保证隔膜于200℃高温下不会收缩，且可防止正负极短路。
同时，模拟分析了电池结构及振动等，提高了抗振性能。
且通过调整集电结构，确保了可靠性。
另外，日立最新壹代混合动力车锂离子动力电池的输出功率密度已达4500W/kg，为散热性更好的方形结构，正极采用锰（Mn）类材料，负极是非晶碳材料。
王子冬表示，目前锂离子动力电池于车上占用的空间较大，成本很高，且能量密度仅为90～120Wh/kg，仍然无法满足电动车长距离出行的需要。
因此，各电池厂商仍需进壹步改善能量密度、输出功率密度、成本和安全性。
希望能于2015年～2020年开发出能量密度达200～300Wh/kg的第二代材料。
主要材料体系特点分析目前，全球厂商正于研究的主要材料体系包括：1．磷酸铁锂正极材料的五年定型和壹致性工艺研究。
材料安全性好，寿命长。
主要为美国专利。
2．长寿命锰酸锂材料研究。
通过掺杂和生产工艺改进，提高高温稳定性。
材料价格低，比能量高。
目前工艺技术和设备由日本厂商掌握。
3．钛酸锂材料作负极的研究。
提高比能量，降低成本。
材料安全性好，寿命长，充放电比功率高。
主要为美国专利。
4．混合电容—电池的结构和工艺研究。
材料寿命长，充放电比功率高，价格低，安全性好。
目前中、日、韩均于进行此项研究，中国已有产品问世，不存于国外专利保护问题。
图1电容电池技术的发展王子冬指出，中国厂商可进壹步拓展研究其他于安全性、寿命、充放电比功率、价格方面表现突出，且没有国外专利保护的材料。
图2国外某XX公司高功率锂离子电池性能（HEV）图32010年德国4.5Ah高功率电池性能图4中国2008年高功率磷酸铁锂电池试验结果（1）图5中国2008年高功率磷酸铁锂电池试验结果（2）图6中国高功率磷酸铁锂电池测试结果锂离子电池材料的开发方向锂离子电池的正极、负极、电解液、隔膜及其他元件的特性必须合理搭配平衡，才能保证电池整体的高性能。
不同于特定容量普遍偏低的正极材料，硅、锡等许多负极材料的电位能够提供更大的容量，特别是硅，其理论容量至少10倍于目前最常用的负极材料石墨。
但锂离子的嵌入能够导致400%的体积变化，结构很容易因反复充放电遭到破坏，其寿命延长成为壹个关键问题。
研究人员已经于尝试和传统石墨混合以制造空气间隙，从而控制体积膨胀到壹定程度，以及和氧化硅或其他材料再混合的石墨，以制造出壹种氧化硅-碳（SiO-C）的复合材料。
壹、俩年内，使用这种硅复合负极材料的电池将首先应用于手机中。
对于电动车来说，锂离子动力电池组的安全性非常重要。
由于负极材料石墨比锂的电位低，因而不可避免地会出现锂沉积于负极界面或电解质形成化合物的问题。
东芝为此开发出壹种锂钛氧化物LTO（Li4Ti5O12）的新型负极材料。
LTO比锂的电位高，可避免上面提到的锂沉积或和电解质界面反应的问题，提高了电池的安全性。
不过，LTO的电位比锂高出约1.5V，使用现有的正极材料时，电池放电电压将减少至约2.4V。
其理论电容和石墨相当，因此电池能量密度的提高有壹定程度的限制。
于采用LTO和5V的正极材料，或者采用它和高容量硅合金复合材料或类似材料，以提高电池放电电压的情况下，电池能量密度很可能至少能够提高到200Wh/kg。
另外，据王子冬介绍，全球各电池厂商及关联机构正于加紧针对全新类型、能量密度超过500Wh/kg电池的基础研究，如固态电池、锂金属电池、锂硫电池、锂空气电池等，且计划于2030年前后开始推向市场。
图7锂离子电池材料开发的长远目标对于全固态电池，日本大阪府立大学壹直于研究采用硫化物类固态电解质。
例如，加热Li2S-P2S5类玻璃进行结晶化后的电池，其室温下的离子导电率达到10-3S/cm之上，和目前液态电解质的导电率水平相同，而且仍可能再提高2～5倍。
对于仍用有机溶剂，但采用新结构以提高能量密度的锂空气电池，由于其正极上用空气中的氧作为活性物质，因此，理论上正极的容量密度是无限的。
此外，当负极使用金属锂时，理论容量可比锂离子电池高壹个数量级。
日本产业技术综合研究所和日本学术振兴会已开发出这种电池。
图8新结构的锂空气电池原理示意图电池的负极采用金属锂条，电解液组合用的是含有锂盐的有机电解液，正极的水性电解液使用碱性水溶性凝胶，和微细化后的碳和低价氧化物催化剂形成正极组合。
该电池放电反应生成的不是固体氧化锂（Li2O），而是易溶于水性电解液的氢氧化锂（LiOH）。
因此，氧化锂于空气电极堆积后，不会导致工作停止。
另外，水及氮等也不会穿过固体电解质隔膜，因此不会出现和负极锂金属发生反应的危险。
于配置充电专用的正极时，仍可防止充电导致空气电极的腐蚀和老化。
试验结果表明，以0.1A/g的放电率放电时，放电容量约为9000mAh/g，而此前的锂空气电池放电容量只有700～3000mAh/g。
另外，若以水溶液代替水溶性凝胶，可于空气中以0.1A/g的放电率放电20天，其放电容量约为50000mAh/g，比原来提高壹个数量级。
由于金属锂电池的容量本来就比锂离子电池高壹个数量级，因此，这壹放电容量实际上比锂离子电池高了2个数量级。
不过，凝胶的易用性更好些。
另外，如果不对这种锂空气电池直接充电，而是通过底座更换正极的水性电解液，以卡盒等方式补充负极的金属锂，可缩短电动车的充电时间，更换后即可行驶。
通过回收水性电解液重新生成金属锂，可实现锂的循环使用。