锂离子电池之后，锂空气电池，锂硫电池等谁是未来发展趋势？

       电池这个东西从发现到现在三十来年发展相当的缓慢，正极不用说了，钴酸锂，磷酸铁锂，锰酸锂到现在还是主流电池，再次基础上发展出来的三元，镍锰酸锂，磷酸铁锰锂，富锂都可以算掺杂改性，而不是新的材料体系。所以就体系而言，近年来正极方面也很难再有突破。发展目标肯定是高容量，高密度，高安全，高电压。

        负极方面，从早期一次电池的金属锂，到现在几十年来一成未变的碳材料（软碳，硬碳等），比正极材料还单一，改变更少。不过目前硅碳材料已经有商业化的应用，未来比重应该会有提升。而终极肯定是金属锂材料作为电极。发展方向同正极。

           电解液，这个东西也是一样，一成不变几乎，改改添加剂。目前窗口还很难做到4.5V以上。不过凝胶及固态电解质的发展会为未来电池工艺提供新的思路，安全性带来改善。发展方向主要是更宽电化学窗口及稳定性，导电性。

隔膜方面，PP，PE单层，复合三层，目前又发展出来陶瓷隔膜，不过主要还是针对安全性，随着固态电解质的应用会直接取代隔膜。目前发展方向是安全。

集流体方面，变化也很小，早期扣式电池有泡沫镍，现在就是铜箔铝箔，近年来发展起来了涂炭箔，随着金属电极的使用集流体可能会取消，也许随着石墨烯技术的发展，直接以碳材料作为集流体也有可能，这就可能会改变电池整体结构及电极加工方式。

粘结剂方面，这个比较陌生，目前正极，负极，涂层（隔膜，集流体）等方面都会用到，水系油系都有市场，但就电池整体而言，粘结剂的存在只对电池加工有用，而对电池性能来说是恶化，这东西越少越好。未来可以考虑高导电粘结剂的发展，把粘结剂和导电剂整合。

导电剂，从sp、vgcf、cnt到石墨烯，目前来看也基本稳定了。未来同粘结剂了。

就电池整体而言，很多单位都列出了锂电池未来几年的发展路线，未来五到十年，高压正极+硅碳负极应该可以成熟。锂金属电极如锂空，锂硫也开始商业化。传统正极材料加锂金属负极可以进一步提高电池能量密度（涉及电池结构改变，进一步发挥老材料的余热）。个人认为短期内，如果从电池结构入手来较大幅度提高能量密度比从材料入手要容易的多。而就未来长期发展还是要靠材料来推动。

（1）传统正极材料（LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4等）的基础上，发展相关的各类衍生材料，通过掺杂、包覆、调整微观结构、控制材料形貌、尺寸分布、比表面积、杂质含量等技术手段来综合提高其比容量、倍率、循环性、压实密度、电化学、化学及热稳定性。
（2）而三元材料（LiNixCoyMn1-x-y）和富锂材料（Mn基和V基）具有较大的开发与技术研究空间和广阔的应用前景。因此，镍钴锰三元材料、富锂锰基钒基材料、性能优异的复合正极材料、以及高效节能的聚阴离子团正极材料是未来锂离子电池正极材料的主流；开发更加高效节能的新型正极材料来克服和取代现有的存在缺陷的正极材料也是研究的热点。
（3）一系列的过渡金属氟化物、氧化物、硫化物以及氮化物被证实可以实现多电子转移，实现很高的容量。基于转化反应机制而实现储锂功能的电极材料具有比基于锂离子嵌入脱出机制的传统锂离子电池电极材料高出2～4倍以上的比容量。不过还存在很多问题需要解决，这类材料的研究相对比较少，机制上还有很多说不清楚的地方。
（4）看文献中，还有人做过有机正极材料，主要是分为导电聚合物、含硫化合物、氮氧自由基化合物和羰基化合物等，（具体的我了解的不是很多，如果有了解的希望能够补充）。