殷志刚，王 静，曹敏花

高能量密度锂离子电芯设计开发策略*

殷志刚1,2†，王 静1，曹敏花2

（1. 北京智行鸿远汽车有限公司，北京 102202；2. 北京理工大学，北京 100081）

提高单体电芯能量密度是锂离子电池重要的发展方向。提高锂离子电芯能量密度的主要途径包括开发高比容量和高放电电压平台正极材料、高比容量负极材料、高适用性电解液、选择合适的电芯类型、开发具有高黏结性的黏结剂及优良的导电剂等。另外也可通过适当地改善正负极配方来提高活性材料的有效占比以达到提高电芯能量密度的目的。本文概括总结了高能量密度锂离子电芯正负极材料的研究方向，电解液的研究思路，以及导电剂、黏结剂、结构和工艺路线的选择。

高能量密度；锂离子电芯；开发策略

0 引 言

电动汽车及其他可再生能源发电技术的广泛应用为新能源推广带来了巨大的商业机遇，同时也面临能源储存领域的挑战，特别是可充电二次电池[1-7]。电动汽车取代传统化石燃料汽车进入了发展快轨道。电动汽车产业的发展壮大，要求电池包的续航里程达到500 km以上，具有更长的循环寿命，更高的安全性等[8-9]。目前制约电动汽车发展的关键因素是动力锂离子电池不能满足电动汽车发展所需的高能量密度、高功率密度和快充要求[10-12]。解决电动汽车里程焦虑问题最为有效的方法之一是采用具有更高能量密度的电芯。本文将分别从高容量和高电压正极材料的开发、石墨及其他高容量负极材料开发、适合不同体系要求的电解液、正负极配比的优化、结构及工艺设计等方面对高能量密度锂离子电芯开发进行简要概述。……