鋰離子電池具有高能量和功率密度的不可比擬的組合，使它成為便攜式電子產(chǎn)品、電動(dòng)工具和混合/全電動(dòng)車的首選技術(shù)。如果電動(dòng)車取代了大多數(shù)汽油驅(qū)動(dòng)的交通工具，將顯著減少溫室氣體排放。鋰離子電池的高能效還可以允許其在各種電網(wǎng)應(yīng)用中使用，包括改善從風(fēng)、太陽(yáng)能、地?zé)岷推渌稍偕茉词占哪芰康男?，從而有助于它們的更廣泛使用和建立能源平衡，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，鋰離子電池受到工業(yè)界和政府資助機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注，近年來(lái)這方面的研究也十分豐富。

鋰離子電池：現(xiàn)狀與未來(lái)

然而，展望未來(lái)，許多人擔(dān)心的是——從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，鋰離子電池是否能夠滿足世界對(duì)便攜式能源儲(chǔ)存的需求。對(duì)于某些應(yīng)用（如運(yùn)輸和電網(wǎng)）來(lái)說(shuō)，鋰離子電池目前價(jià)格昂貴，并且鋰離子電池中目前使用的鋰和一些過(guò)渡金屬的短缺將來(lái)可能成為一個(gè)問(wèn)題。

同時(shí)，鋰離子電池比其它化學(xué)電池具有基本優(yōu)勢(shì)。首先，鋰的還原電位是所有元素中最低的，這使得鋰基電池具有最高的電池電位。此外，Li是第三輕元素，并且是單個(gè)帶電離子中最小的離子半徑之一。這些因素使得鋰基電池具有高的重量和體積容量以及功率密度。

最后，雖然多價(jià)陽(yáng)離子允許每離子更高的電荷容量，但是額外的電荷顯著地降低了它們的遷移率?？紤]到離子在固體電極中的擴(kuò)散常常是電池功率性能的速率限制因素，這對(duì)于開(kāi)發(fā)這種替代化學(xué)制品提出了巨大的障礙。

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充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
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鋰離子電池：現(xiàn)狀與未來(lái)

在不久的將來(lái)，鋰的巨大短缺是不可能的。關(guān)于石油也有類似的說(shuō)法，但隨著世界石油儲(chǔ)備和資源繼續(xù)隨著價(jià)格上漲以及勘探和采礦技術(shù)的發(fā)展而增長(zhǎng)，這種說(shuō)法尚未實(shí)現(xiàn)。就絕對(duì)數(shù)量而言，在地殼上可獲得的鋰量足以為全球汽車車隊(duì)提供動(dòng)力。

然而，不斷上漲的價(jià)格可能對(duì)鋰離子電池造成問(wèn)題，因?yàn)槌杀臼亲璧K其擴(kuò)展到可再生能源應(yīng)用的主要因素。盡管如此，鋰目前并不是鋰離子電池成本的主要因素。鋰用于陰極和電解質(zhì)，這僅占總成本的一小部分。

在這些成分中，加工成本和陰極中鈷的成本是主要因素。鑒于鋰離子電池的基本優(yōu)點(diǎn)，在未來(lái)許多年里，鋰離子電池將完全有可能繼續(xù)主導(dǎo)便攜式電化學(xué)儲(chǔ)能。

由于鋰離子電池是便攜式電化學(xué)儲(chǔ)能的首選來(lái)源，提高其成本和性能可以極大地?cái)U(kuò)展其應(yīng)用范圍，并使得依靠?jī)?chǔ)能的新技術(shù)成為可能。迄今為止，鋰離子電池的大量研究一直處于電極材料中。具有較高倍率容量、較高充電容量和（對(duì)于陰極）足夠高的電壓的電極可以提高鋰電池的能量和功率密度，并使其更小和更便宜。然而，這僅僅是假設(shè)材料本身不是太貴或稀少。

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標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
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應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

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鋰離子電池具有明顯的基本優(yōu)勢(shì)和幾十年的研究，使其發(fā)展成為當(dāng)今的高能量密度、高循環(huán)壽命、高效率的電池。

鋰離子電池：現(xiàn)狀與未來(lái)

然而，新的電極材料的研究仍在繼續(xù)，以推動(dòng)成本、能量密度、功率密度、循環(huán)壽命和安全的邊界。

雖然存在各種有前途的陽(yáng)極和陰極材料，但許多材料都存在電導(dǎo)率有限、鋰傳輸緩慢、溶解或與電解質(zhì)的其他不利相互作用、熱穩(wěn)定性低、體積膨脹大和機(jī)械脆性等問(wèn)題。

但是，目前已經(jīng)采取各種方法來(lái)克服這些挑戰(zhàn)。這些都是不用擔(dān)心的了。

許多插層陰極已經(jīng)投放市場(chǎng)，轉(zhuǎn)換材料技術(shù)正慢慢走向廣泛的商業(yè)化。近二十年來(lái)，鋰離子電池電極材料的研究一直是令人振奮的。隨著新材料和策略的發(fā)現(xiàn)，鋰離子電池?zé)o疑將在未來(lái)幾年對(duì)我們的生活產(chǎn)生越來(lái)越大的影響。