锂电池的容量的瓶颈是材料造成的吗？
来源：宝鄂实业
2019-05-17 13:24
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根据题主的问题“究竟是什么限制了电池的容量？”
以锂离子电池为例说一下：1.材料限制：锂离子电池的容量归根结底是由正极材料活性物质的特性决定的（当然实际的电池中电池的其他部分在电池的充放电过程中也会对容量发挥有所影响），比如楼上提到的磷酸铁锂（LiFePO4）材料，克容量发挥理论上能达到170mAh/g，也是就是说每克的这种活性物质就能发挥出170mAh的容量。如何找到一种牛X的材料最关键。
2.能量密度/容量密度：锂离子电池结构为 正极丨电解液丨隔膜丨电解液丨负极 +外壳组成，（这些组成部分密度越小越好）
我们需要将正负极活性材料以一定的厚度均匀的涂覆于基体上（正极为铝箔，负极为铜箔），然后经过辊压将材料压实，这里就涉及到了压实密度的问题，理想状态是，我尽情的涂覆活性物质越多越好然后压的越薄越好，容量也就越高嘛，但现实情况是每一种材料都有它的极限压实密度，再薄就会破坏它的内部结构造成失效，锂离子无法穿梭。
加上针对不同的用途，动力用，储能用，手机等电子产品用……尺寸上也有所限制。
以锂离子电池为例说一下：1.材料限制：锂离子电池的容量归根结底是由正极材料活性物质的特性决定的（当然实际的电池中电池的其他部分在电池的充放电过程中也会对容量发挥有所影响），比如楼上提到的磷酸铁锂（LiFePO4）材料，克容量发挥理论上能达到170mAh/g，也是就是说每克的这种活性物质就能发挥出170mAh的容量。如何找到一种牛X的材料最关键。
2.能量密度/容量密度：锂离子电池结构为 正极丨电解液丨隔膜丨电解液丨负极 +外壳组成，（这些组成部分密度越小越好）
我们需要将正负极活性材料以一定的厚度均匀的涂覆于基体上（正极为铝箔，负极为铜箔），然后经过辊压将材料压实，这里就涉及到了压实密度的问题，理想状态是，我尽情的涂覆活性物质越多越好然后压的越薄越好，容量也就越高嘛，但现实情况是每一种材料都有它的极限压实密度，再薄就会破坏它的内部结构造成失效，锂离子无法穿梭。
加上针对不同的用途，动力用，储能用，手机等电子产品用……尺寸上也有所限制。
- 既然要做成实用电池，那反应物不能有除空气之外的气体，对吧？否则我用电池还得拖一高压气瓶？出于安全考虑，最好是所有的反应物都是固体，对不对？
- 很多电池要求反应可逆，外面一加电压电池就变电解池。为了达到这个要求至少放电反应产物不能是气体吧，否则你气体逸出了怎么电解逆变？
这么一过滤，能用到的材料就屈指可数了。
至于功率密度之类，反正有高大上的电子科技在，不是难事。我电池拆成两半用就能功率翻倍。
是商家对手机厚度的追求，以及为了利益搞的幺蛾子造成了如今电池的蛋疼局面。
能量密度的道理我们都懂，但技术限制完全可以有别的解决方案，比如增加体积，我一直想找电池容量在8000ma或者10000ma以上的手机，哪怕再厚上两倍也没关系，也比再带一个充电宝来的方便得多。
还有一个法子是可更换电池。
2011年买的小米1是我至今用过的最称心的智能手机。老系统可以安装应用到sd卡上，显示屏和玻璃分离，碎屏可以很便宜很方便的买块玻璃换上去，双系统设计崩了也能一键复活，耐摔避震的塑料外壳，更要紧的是可更换电池，那时我热衷于户外运动，买上一大摞电池充满电塞兜里出门远足露营啥的就算几天没有地方充电也不怕。背后螺丝一拆，整个手机任何零件都能够轻松更换。
从2014年以后，我再也找不到配置稍好但同时具备这些方便特性的手机了。许多手机掀开后盖以后，盖子下面就是电池板，妈卖批电池就只有接口被压在了里面，没有什么厚度或者设计之类的优势，就是故意用了不可更换电池。最恶心的，就属华为荣耀6和8，不可更换电池不说，后盖和电池还是用胶粘固定的。
