【正文】 鋰錳基的金屬鋰離子電池的電芯質(zhì)量能量密度最高，可以達到649Wh致謝：感謝北汽新能源俞會根總工提供的EV200的技術(shù)數(shù)據(jù)，感謝寧德時代新能源鐘開富博士、東莞振華新能源科技有限公司李樹軍博士、深圳市優(yōu)特利電源有限公司孟亞斌博士、中國電力科學研究院電工與新材料研究所劉道坦博士對本文有益的討論。在紛雜的塵世里，為自己留下一片純靜的心靈空間，不管是潮起潮落，也不管是陰晴圓缺，你都可以免去浮躁，義無反顧，勇往直前，輕松自如地走好人生路上的每一步3. 花一些時間，總會看清一些事。努力過后，才知道許多事情，堅持堅持，就過來了。只有你自己才能把歲月描畫成一幅難以忘懷的人生畫卷。歲月是有情的，假如你奉獻給她的是一些色彩，它奉獻給你的也是一些色彩。有時候覺得自己像個神經(jīng)病。 Environmental Science, 2011, 4(8): 261424.[8] NELSON P. Modeling the Performance and Costof LithiumIon Batteries for Electric Vehicles, in, Chemical Sciences and Engineering Division [J]. [9] BERG E J, VILLEVIEILLE C, STREICH D, et al. Rechargeable Batteries: Grasping for the Limits of Chemistry [J]. Journal Of the Electrochemical Society, 2015, 162(14): A2468A75.[10] MCCALLA E, SOUGRATI M T, ROUSSE G, et al. Understanding the Roles of Anionic Redox and Oxygen Release during Electrochemical Cycling of LithiumRich Layered Li4FeSbO6 [J]. Journal of the American Chemical Society, 2015, 137(14): 480414.[11] CASTEL E, BERG E J, EL KAZZI M, et al. Differential Electrochemical Mass Spectrometry Study of the Interface of xLi(2)MnO(3)center dot(1x)LiMO2 (M = Ni, Co, and Mn) Material as a Positive Electrode in LiIon Batteries [J]. Chemistry of Materials, 2014, 26(17): 50517.[12] OZAWA K. LITHIUMION RECHARGEABLE BATTERIES WITH LICOO2 AND CARBON ELECTRODES THE LICOO2 C SYSTEM [J]. Solid State Ionics, 1994, 69(34): 21221.[13] OHZUKU T, UEDA A. SOLIDSTATE REDOX REACTIONS OF LICOO2 (R(3)OVERBARM) FOR 4 VOLT SECONDARY LITHIUM CELLS [J]. Journal Of the Electrochemical Society, 1994, 141(11): 29727.[14] GOODENOUGH J B, PARK KS. The LiIon Rechargeable Battery: A Perspective [J]. Journal of the American Chemical Society, 2013, 135(4): 116776.[15] CHANG Y Q, LI H, WU L, et al. Irreversible capacity loss of graphite electrode in lithiumion batteries [J]. Journal of Power Sources, 1997, 68(2): 18790.[16] AURBACH D, ZABAN A, GOFER Y, et al. RECENT STUDIES OF THE LITHIUM LIQUID ELECTROLYTE INTERFACE ELECTROCHEMICAL, MORPHOLOGICAL AND SPECTRAL STUDIES OF A FEW IMPORTANT SYSTEMS [J]. Journal of Power Sources, 1995, 54(1): 7684.[17]1. 若不給自己設(shè)限，則人生中就沒有限制你發(fā)揮的藩籬。目前采用液態(tài)電解質(zhì)的可充放金屬鋰電池存在較大的技術(shù)瓶頸，主要是金屬鋰與液體電解液的化學與電化學副反應(yīng)，后續(xù)固態(tài)電池將有望解決這些難題。從計算的結(jié)果可以看出，采用高容量的硅碳負極，富鋰錳基正極，18650電池能量密度可以達到442Wh圖5 鋰離子電池綜合技術(shù)指標蜘蛛圖 (a) 不同應(yīng)用領(lǐng)域 (b) 純電動汽車理想值與實際值 Spider diagram of prehensive index (a) Spider diagram of different application fields (b) Spider diagram of Electric Vehicles39。而對于消費電子產(chǎn)品，循環(huán)壽命的要求一般3年，1000次即可。還應(yīng)關(guān)注功率密度、充電速率、循環(huán)壽命、服役年限、能量效率、安全性指數(shù)、單體電池成本等其他技術(shù)指標，這些指標是衡量電池性能“優(yōu)劣”的主要因素，電池能夠應(yīng)用與否取決于某項技術(shù)指標能否滿足應(yīng)用的最低要求，這稱之為“木桶效應(yīng)”。從計算結(jié)果來看，金屬鋰離子電池的成本相對于鋰離子電池，還可以進一步下降到甚至低于鉛酸電池的程度。；當金屬鋰作為負極時，富鋰。kg1體積能量密度/Wh電池的質(zhì)量能量密度為180Wh?kg1時，EV200標準工況常溫下的續(xù)航里程為200 km。kg1399452495523336368398336電芯/Whkg1375 442 494 158 549 533 489 表7 SiC1000負極與不同正極材料電芯能量密度、單體能量密度總結(jié)Table 7 The summary of energy densities of Liion battery using SiC1000 anode with different cathodes能量密度LCO140LCO180LCO220LMOLFPLCPNCM333NCM523電芯/WhL1968730862708 10681404 110518650/Wh對于動力電池而言，關(guān)鍵是看電池包的質(zhì)量能量密度和體積能量密度，這與熱管理、散熱、模塊設(shè)計、安全性、電源管理系統(tǒng)等密切相關(guān)?？梢钥闯?，由于封裝材料所占電池總體比例更多，導致電池能量密度進一步降低。18650極耳以及封裝材料占單體電池的質(zhì)量分數(shù)一般為1520%，%左右，%質(zhì)量分數(shù)為基礎(chǔ)，估算得出單體電池的能量密度。kg1體積能量密度/ WhL1。富鋰錳基正極材料目前低溫容量保持率及倍率特性還有待提高，綜合來看，高容量鈷酸鋰作為正極的金屬鋰離子電池在質(zhì)量能量密度和體積能量密度上很有優(yōu)勢。圖3可以看出當金屬鋰容量全部發(fā)揮時，不同正極材料的MLIB分別達到如下能量密度：LCO220（587Wh?kg1）、LMO（320 Wh?kg1）、NCM811（485 Wh?kg1）、NCA220（483 Wh?kg1）、LNM（387 Wh?kg