限制锂电池能量密度的原因有哪些？锂离子电池的核心材料有哪些？

关键核心技术事关创新主动权、发展主动权，也事关国家经济安全、特种安全和其他安全。要努力实现关键核心技术自主可控，把创新主动权、发展主动权牢牢掌握在自己手中。

电动汽车因存在续航里程短、成本高等问题，许多潜在消费者对其望而却步。

究竟是什么限制了锂电池的能量密度？

吴凯介绍，电池背后的化学体系是主要原因。一般而言，锂电池的四个部分非常关键：正极、负极、电解质、膈膜。其中正负极是发生化学反应的地方，相当于人体任督二脉。

由于目前负极材料的能量密度远大于正极，正极材料就成为了木桶的短板锂离子电池的能量密度下限取决于正极材料，所以提高能量密度就要不断升级正极材料。但是，我国高镍材料开发起步晚，技术积累较为薄弱，制备工艺及装备条件较为落后。

批量稳定供应高性能的高镍正极材料，是高比能量动力电池开发的关键技术难点之一。吴凯说，为此，宁德时代依托国家工程研究中心、福建省重点实验室等重大科研平台，通过与产业链上下游合作单位的协同开发，优化原材料合成工艺条件，提高结构稳定性，调整微观结构、控制材料形貌和尺寸分布，逐步实现了国产高镍材料的规模化生产及应用。

颠覆传统解决负极材料的硬伤

负极材料也是锂离子电池的核心材料之一，目前大多采用石墨作为负极材料。随着对续航里程需求的持续升级，传统石墨负极已不能满足市场对电池能量密度的期望。

据测算，硅基负极材料的比容量可达石墨负极的10倍，被看作是后者的替代者。传统硅基材料的应用，主要采用碳包覆技术，即在硅材料表面复合一层碳材料。吴凯介绍，但由于硅材料充放电过程中体积变化高达300％，多次循环后表面包覆的碳材料会破碎、脱落，对硅材料的保护作用大幅减弱，从而导致电池循环性能不佳。

完美瘦身率先使用特种级别的7系铝

在能耗不变，体积和重量都受限的情况下，新能源汽车续航里程，主要取决于电池包的能量密度。

这就考验研究人员为电池包‘瘦身’的能力。吴凯说，宁德时代首次将特种级别的7系铝运用至电池包下箱体。7系铝，铝中的战斗铝，常被用于制造飞机起落架，具备轻盈、坚固、安全等特性。