提高电池的能量密度有什么方法？

如何提高能量密度呢？

新材料体系的采用、锂离子电池结构的精调、制造能力的提升是研发工程师长袖善舞的三块舞台。下面，我们会从单体和系统两个维度进行讲解。

单体能量密度，重要依靠化学体系的突破

01增大电池尺寸

电池厂家可以通过增大原来电池尺寸来达到电量扩容的效果。我们最熟悉的例子莫过于：率先使用松下18650电池的知名电动汽车企特斯拉将换装新款21700电池。

但是电芯变胖或者长个只是治标，并不治本。釜底抽薪的办法，是从构成电池单元的正负极材料以及电解液成分中，找到提高能量密度的关键技术。

02化学体系变革

前面提到，电池的能量密度受制于由电池的正负极。由于目前负极材料的能量密度远大于正极，所以提高能量密度就要不断升级正极材料。

高镍正极

三元材料通指镍钴锰酸锂氧化物大家族，我们可以通过改变镍、钴、锰这三种元素的比例来改变电池的性能。

在图5中几种典型三元材料中可以看出，镍的占比越来越高，钴的占比越来越低。镍的含量越高，意味着电芯的比容量就越高。另外，由于钴资源稀缺，提高镍的比例，将降低的降低钴的使用量。

硅碳负极

硅基负极材料的比容量可以达到4200mAh/g，远高于石墨负极理论比容量的372mAh/g，因此成为石墨负极的有力替代者。

目前，用硅碳复合材料来提升电池能量密度的方式，已是业界公认的锂离子电池负极材料发展方向之一。特斯拉公布的Model3就采用了硅碳负极。

在未来，假如想要百尺竿头更进一步突破单体电芯350Wh/kg的关口，业内同行们可能要着眼于锂金属负极型的电池体系，不过这也意味着整个电池制作工艺的更迭与精进。