鋰電池的容量的瓶頸是材料造成的嗎？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-05-17 13:24
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根據(jù)題主的問題“究竟是什么限制了電池的容量？”
以鋰離子電池為例說一下：1.材料限制：鋰離子電池的容量歸根結(jié)底是由正極材料活性物質(zhì)的特性決定的（當然實際的電池中電池的其他部分在電池的充放電過程中也會對容量發(fā)揮有所影響），比如樓上提到的磷酸鐵鋰（LiFePO4）材料，克容量發(fā)揮理論上能達到170mAh/g，也是就是說每克的這種活性物質(zhì)就能發(fā)揮出170mAh的容量。如何找到一種牛X的材料最關(guān)鍵。
2.能量密度/容量密度：鋰離子電池結(jié)構(gòu)為 正極丨電解液丨隔膜丨電解液丨負極 +外殼組成，（這些組成部分密度越小越好）
我們需要將正負極活性材料以一定的厚度均勻的涂覆于基體上（正極為鋁箔，負極為銅箔），然后經(jīng)過輥壓將材料壓實，這里就涉及到了壓實密度的問題，理想狀態(tài)是，我盡情的涂覆活性物質(zhì)越多越好然后壓的越薄越好，容量也就越高嘛，但現(xiàn)實情況是每一種材料都有它的極限壓實密度，再薄就會破壞它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成失效，鋰離子無法穿梭。
加上針對不同的用途，動力用，儲能用，手機等電子產(chǎn)品用……尺寸上也有所限制。
以鋰離子電池為例說一下：1.材料限制：鋰離子電池的容量歸根結(jié)底是由正極材料活性物質(zhì)的特性決定的（當然實際的電池中電池的其他部分在電池的充放電過程中也會對容量發(fā)揮有所影響），比如樓上提到的磷酸鐵鋰（LiFePO4）材料，克容量發(fā)揮理論上能達到170mAh/g，也是就是說每克的這種活性物質(zhì)就能發(fā)揮出170mAh的容量。如何找到一種牛X的材料最關(guān)鍵。
2.能量密度/容量密度：鋰離子電池結(jié)構(gòu)為 正極丨電解液丨隔膜丨電解液丨負極 +外殼組成，（這些組成部分密度越小越好）
我們需要將正負極活性材料以一定的厚度均勻的涂覆于基體上（正極為鋁箔，負極為銅箔），然后經(jīng)過輥壓將材料壓實，這里就涉及到了壓實密度的問題，理想狀態(tài)是，我盡情的涂覆活性物質(zhì)越多越好然后壓的越薄越好，容量也就越高嘛，但現(xiàn)實情況是每一種材料都有它的極限壓實密度，再薄就會破壞它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成失效，鋰離子無法穿梭。
加上針對不同的用途，動力用，儲能用，手機等電子產(chǎn)品用……尺寸上也有所限制。
- 既然要做成實用電池，那反應物不能有除空氣之外的氣體，對吧？否則我用電池還得拖一高壓氣瓶？出于安全考慮，最好是所有的反應物都是固體，對不對？
- 很多電池要求反應可逆，外面一加電壓電池就變電解池。為了達到這個要求至少放電反應產(chǎn)物不能是氣體吧，否則你氣體逸出了怎么電解逆變？
這么一過濾，能用到的材料就屈指可數(shù)了。
至于功率密度之類，反正有高大上的電子科技在，不是難事。我電池拆成兩半用就能功率翻倍。
是商家對手機厚度的追求，以及為了利益搞的幺蛾子造成了如今電池的蛋疼局面。
能量密度的道理我們都懂，但技術(shù)限制完全可以有別的解決方案，比如增加體積，我一直想找電池容量在8000ma或者10000ma以上的手機，哪怕再厚上兩倍也沒關(guān)系，也比再帶一個充電寶來的方便得多。
還有一個法子是可更換電池。
2011年買的小米1是我至今用過的最稱心的智能手機。老系統(tǒng)可以安裝應用到sd卡上，顯示屏和玻璃分離，碎屏可以很便宜很方便的買塊玻璃換上去，雙系統(tǒng)設計崩了也能一鍵復活，耐摔避震的塑料外殼，更要緊的是可更換電池，那時我熱衷于戶外運動，買上一大摞電池充滿電塞兜里出門遠足露營啥的就算幾天沒有地方充電也不怕。背后螺絲一拆，整個手機任何零件都能夠輕松更換。
從2014年以后，我再也找不到配置稍好但同時具備這些方便特性的手機了。許多手機掀開后蓋以后，蓋子下面就是電池板，媽賣批電池就只有接口被壓在了里面，沒有什么厚度或者設計之類的優(yōu)勢，就是故意用了不可更換電池。最惡心的，就屬華為榮耀6和8，不可更換電池不說，后蓋和電池還是用膠粘固定的。
