未来具有潜力的锂电池材料有哪些？

目前新能源汽车的发展已经明确上升到国家战略层面，其中动力电池是新能源汽车最关键的核心部件，其关键程度可见一斑。按照我国《节能与新能源汽车技术路线图》，2020年的纯电动汽车动力电池的能量密度目标为300Wh/kg，2025年目标为400Wh/kg，2030年目标为500Wh/kg。公开资料显示，当前采用三元正极材料和石墨负极材料的液态电解质动力锂离子电池的能量密度极限在250Wh/kg左右，而引入硅基复合材料替代纯石墨作为负极材料，液态电解质动力锂离子电池电芯的能量密度可以达到300Wh/kg，上限约为350Wh/kg（已经在特斯拉Model 3上使用的松下21700电池，正极采用NCA三元材料，负极采用硅基复合材料，能量密度已超过300Wh/kg），国内部分公司已推出300WH/kg样品电芯。

目前，在界面电阻降低，金属锂高容量、高倍率和低体积变化的解决方案，以及兼具离子电导和机械特性的固态电解质膜的成熟制备技术等方面尚缺乏有效的解决方案。

未来最具潜力的几种锂电池材料

（1）硅碳复合负极材料，能量密度高，产业化400wh/kg以上，但体积膨胀严重，循环差；

（2）钛酸锂，循环10000次以上，体积变化＜1%，不形成枝晶，稳定性极好，可快速充电，但价格高，能量密度低，约170wh/kg；

（3）石墨烯，可用于负极材料和正极添加剂，导电性极好，离子传输快，首效差，约65%，循环差，价格高；

（4）富锂锰基电池，能量密度约900wh/kg，原材料丰富，但首效低，安全和循环差，倍率性能偏低；

（5）NCM三元材料，一般在250wh/kg，配上硅碳负极，约在350wh/kg；

（6）CNTs，碳纳米管，导电性能优越，优异的热传导性；

（7）涂覆隔膜，基膜+PVDF+勃姆石，提高隔膜耐收缩性、热传导低，防止全部热失控；

（8）高电压电解液，这个就不用说了，随着能量材料能量密度，电压也相应提高；

（9）水性粘结剂，出于环境保护和健康。