下一代動力鋰電池材料的技術難題

首先是處理安全問題。300瓦/公斤的電池能裝在鋰離子電池上嗎?事實上，這取決于安全性。為了解決安全問題，必須從材料、單體、系統三個方面進行全方位的操作。物質是基礎，什么物質選擇什么安全;單體是要害，好還是壞是由單體來選擇;該系統保證了鋰離子單體熱失控不會引起其他操作

解決電池安全問題的首要途徑是發展電池自熱保護技術。簡單的方法是利用電池中的PTC材料來完成溫度激活。第二個想法是開發全固態電池。事實上，從新增體積能量密度的角度來看，固態電池也很有前途。所有固體和液體的重要優點是高安全性。另一個特點是能夠完成內部系列，這有利于模塊和系統的能量密度。針對固體電池存在的問題，固體電解質的選擇是固體電池研發的關鍵。

二是高負荷電極規劃技術。隨著未來功率密度的新增，這個問題將變得更好。隨著能量密度的新增，例如單個電池每千克100瓦時(現在是每千克300瓦時)，這意味著材料每單位重量的電流新增，使得未來的高密度電池很難保持電力。為了保證高的能量密度和功率性能，要一個具有梯度孔隙彌散的電極。

采用納米硅碳復合正極材料，容量約500ma-h/g，高容量鎳基氧化物或鋰錳基負極材料，鋰離子電池的能量密度有望達到300-350瓦時/kg。但是，為了達到500瓦時/公斤以上的能量密度，可燃液體電解質電池系統沒有通電，所以要盡快實現固體電池系統。固態鋰離子電池有望成為下一代汽車動力鋰電池的第一個技術途徑。

全固態鋰離子電池的好處顯而易見，但仍存在一些問題。最重要的問題是固體電解質材料的離子電導率低。第二個問題是固體/固體界面的接觸性和穩定性差。第三個問題是鋰的充電?；谶@些問題，特別是鋰金屬的固態界面接觸/穩定性和可充電性，全固態鋰金屬電池技術還不成熟和不確定。目前，鋰離子電池的突破、功能優勢和產業化前景首先是固體鋰離子電池。