鋰離子的趨勢(shì)，使鋰離子電池具有較高的能量密度、功率密度，較好的循環(huán)性能及可靠的安全性能。
所以，一切鋰電的研究方向應(yīng)該是往著這個(gè)方向發(fā)展的。發(fā)展的話，從材料上應(yīng)該是正極材料，負(fù)極材料和電解質(zhì)材料。
1.電極材料
<1>正極材料

（1）傳統(tǒng)正極材料（LiCoO2、LiMn2O4、LiFePO4等）的基礎(chǔ)上，發(fā)展相關(guān)的各類衍生材料，通過(guò)摻雜、包覆、調(diào)整微觀結(jié)構(gòu)、控制材料形貌、尺寸分布、比表面積、雜質(zhì)含量等技術(shù)手段來(lái)綜合提高其比容量、倍率、循環(huán)性、壓實(shí)密度、電化學(xué)、化學(xué)及熱穩(wěn)定性。
（2）而三元材料（LiNixCoyMn1-x-y）和富鋰材料（Mn基和V基）具有較大的開(kāi)發(fā)與技術(shù)研究空間和廣闊的應(yīng)用前景。因此，鎳鈷錳三元材料、富鋰錳基釩基材料、性能優(yōu)異的復(fù)合正極材料、以及高效節(jié)能的聚陰離子團(tuán)正極材料是未來(lái)鋰離子電池正極材料的主流；開(kāi)發(fā)更加高效節(jié)能的新型正極材料來(lái)克服和取代現(xiàn)有的存在缺陷的正極材料也是研究的熱點(diǎn)。
（3）一系列的過(guò)渡金屬氟化物、氧化物、硫化物以及氮化物被證實(shí)可以實(shí)現(xiàn)多電子轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)很高的容量。基于轉(zhuǎn)化反應(yīng)機(jī)制而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)鋰功能的電極材料具有比基于鋰離子嵌入脫出機(jī)制的傳統(tǒng)鋰離子電池電極材料高出2～4倍以上的比容量。不過(guò)還存在很多問(wèn)題需要解決，這類材料的研究相對(duì)比較少，機(jī)制上還有很多說(shuō)不清楚的地方。
（4）看文獻(xiàn)中，還有人做過(guò)有機(jī)正極材料，主要是分為導(dǎo)電聚合物、含硫化合物、氮氧自由基化合物和羰基化合物等，（具體的我了解的不是很多，如果有了解的希望能夠補(bǔ)充）。

其中P1、P2為有機(jī)電極材料(可以是小分子也可以是聚合物),M+,A+為摻雜的正負(fù)離子,通常為L(zhǎng)i+、Na+、(C4H9)4N+和Cl\ CICV、PF6-等。P1-M+，P2+A-、PI+A-、P2-M+為摻雜后的有機(jī)電極材料。

[真心不太懂，求解釋]
<2>負(fù)極材料

（1）碳基材料
包括主要未來(lái)的發(fā)展將主要集中在高功率石墨類負(fù)極及非石墨類高容量碳負(fù)極（軟碳、硬碳等），以滿足未來(lái)動(dòng)力和高能電池的需求。新型碳材料：如碳納米管(CNT)，石墨烯，由于具有特殊的一維和二維柔性結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電特性，降低其成本朝著高能量密度、高循環(huán)特性和低成本的方向發(fā)展。
（2）非碳材料
LTO可類比于碳基材料，F(xiàn)e，Ge，Sn，Si等金屬或者半導(dǎo)體材料是現(xiàn)今研究的熱點(diǎn)，圍繞著包覆，表面改性，納米化，復(fù)合化等方向以期降低其體積膨脹而能形成穩(wěn)定的SEI膜，這類金屬材料的比容量尤其是Si，很高，應(yīng)該是下一代鋰離子電池理想的正極材料，不過(guò)其體積膨脹和SEI不穩(wěn)定的問(wèn)題至今仍沒(méi)有很好的解決，也從一定程度上制約了其發(fā)展，特別是體積能量密度相對(duì)于石墨負(fù)極的優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)不如理論計(jì)算結(jié)果，因此對(duì)于應(yīng)用上也不是絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，最終，鋰電池的負(fù)極材料很可能還是回歸到Li單質(zhì)本身，金屬鋰可充放鋰電池、全固態(tài)鋰電池、鋰硫電池以及鋰空電池等新型電池正在被大量研究。
2.電解質(zhì)材料
主要是要提高電解質(zhì)的電壓窗口，降低成本，電解液的溫度適用范圍，提升固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率，控制形成穩(wěn)定的SEI膜幾方面進(jìn)行考慮。
<1>.液態(tài)電解質(zhì)：

現(xiàn)階段，一般都是使用LiPF6，EC加一種或幾種線性碳酸酯作為溶劑，通過(guò)加入不同的添加劑和采用不同的溶劑以及替換不同的鋰鹽，來(lái)試驗(yàn)各種類型和場(chǎng)合，因?yàn)長(zhǎng)IPF6/EC：DMC電解質(zhì)體系的工作溫度范圍為-20～50℃?，F(xiàn)階段也有不少嘗試使用離子液體，它的溫度范圍更寬且蒸汽壓更低，電化學(xué)性能好且電化學(xué)穩(wěn)定，但是非常貴（戴宏杰教授的鋁離子電池Nature就是用的一種離子液體），再就是發(fā)展凝膠/固態(tài)電解質(zhì)；其次就是高壓電解質(zhì)以通過(guò)提純?nèi)軇?、采用離子液體、氟代碳酸酯、添加正極表面膜添加劑等來(lái)解決，同樣發(fā)展固體電解質(zhì)也能顯著提高電壓范圍。
<2>凝膠電解質(zhì)
常用的凝膠型聚合物電解質(zhì)基體有：聚丙烯腈(PAN)、聚氧化乙烯(PEO)、聚甲基丙烯酸、甲酯(PMMA)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。凝膠型聚合物電解質(zhì)對(duì)環(huán)境的污染小，使用的安全性能更好，在電池市場(chǎng)中倍受青睞。近幾年，發(fā)展的趨勢(shì)是通過(guò)納米粒子（常用的無(wú)機(jī)填料有SiO2、Al2O3）改性共聚或共混等手段，得到有較高孔隙率較低電阻較高抗撕裂強(qiáng)度較好抗酸堿能力和良好彈性的電解質(zhì)膜。 
<3>固態(tài)電解質(zhì)
固體電解質(zhì)一般又稱為快離子導(dǎo)體，要求具有較高的離子導(dǎo)電性、低的電子導(dǎo)電性和低活化能。說(shuō)實(shí)話，我覺(jué)得固態(tài)電解質(zhì)應(yīng)該是鋰離子電解質(zhì)的終極BOSS，其提出就是要解決現(xiàn)階段鋰離子電解質(zhì)的所有問(wèn)題，所以發(fā)展目標(biāo)就是從根本上解決目前所使用的鋰離子電池安全性問(wèn)題，提高能量密度、循環(huán)性、服役壽命、降低電池成本等等。

3.發(fā)展與展望
當(dāng)解決了金屬鋰枝晶和安全上的一些問(wèn)題時(shí)，鋰金屬很可能成為鋰電池的最終負(fù)極材料。下圖是一篇文獻(xiàn)中從理論計(jì)算的角度上對(duì)于鋰電池的發(fā)展規(guī)劃，由鋰離子電池向鋰金屬電池，再到鋰燃料電池的轉(zhuǎn)化。

因此，基于這一點(diǎn)：對(duì)鋰電池而言，從能量密度逐年增長(zhǎng)的角度考慮， 可充放鋰電池今后的發(fā)展趨勢(shì)可能是：
<1>. 采用高容量正極、高電壓正極，高容量負(fù)極的新一代鋰離子電池，如以 LiNi1/2Mn3/2O4，xLi2MnO3（1–x）LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 為正極， 高容量 Si 基材料為負(fù)極的鋰離子電池。
<2> 以金屬鋰為負(fù)極的可充放鋰電池。氟化石墨（CF）n 的工作電壓在 2.9 V，儲(chǔ)鋰容量為 800 mAh/g，Li/（CF） n 電池具有較高的質(zhì)量能量密度，但是目前還無(wú)法循環(huán)。其它鋰電池，如Li/FeF3、Li/MnO2、Li/FeS2 電池循環(huán)性、安全性等綜合性能還不能全面滿足應(yīng)用的要求。
預(yù)計(jì)首先實(shí)現(xiàn)的有可能是以金屬鋰為負(fù)極，采用現(xiàn)有鋰離子電池正極材料的可充放鋰電池。
<3>最終發(fā)展的高能量密度電池應(yīng)該是以金屬鋰為負(fù)極，O2、H2O、CO2、S 為正極的可充放鋰電池，。