到底是什么限制了锂离子电池的能量密度？

其实，电池背后的化学体系是重要原因。一般而言，锂离子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。高性能的高镍正极材料，是高比能量动力锂电池开发的关键技术难点之一。

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，重要采用碳包覆技术，即在硅材料表面复合一层碳材料。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，对硅材料的保护用途大幅减弱，从而导致电池循环性能不佳。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，重要取决于电池包的能量密度。