隨著政府加大支持電動汽車普及，國內電動汽車得到了明顯的發展，也逐漸被消費者所認知，但電動汽車的續航里程還不太令人滿意，因此延長電池壽命仍然是技術領域的重點。

常規的鋰離子電池已經在電動汽車行業中占主導地位。鋰離子電池的主要組成部分包括四個方面：正極材料、負極材料、電解液、隔膜。電解液作為鋰離子電池的重要組成部分對提升鋰離子電池的循環性能、能量密度，從而進一步提升電動汽車續航里程起著不可替代的作用。鋰離子電池能量密度取決于電池的電壓和容量，要想提高電池能量密度，提高正負極材料的容量是重要途徑，這促使制造商和開發人員開發出新穎的電池材料，有助于延長電池壽命和性能參數，以滿足未來應用的需求。

陽極材料的研究推動了能量密度的提高

據海外媒體報道，自2007年以來，研究人員注意到，由于涉及電池正極組件性能的開發收益減少，新電池的能量密度大大降低。因此，研究現已轉向電池材料的材料創新。近年來，制造商已經使用包括鋰和硅在內的新型材料作為陽極材料，因為從理論上講，這些材料能夠容納的電子數量是石墨的 10倍，從而使鋰離子電池的制造量達到20能量密度提高40％。

然而，諸如硅和鋰的材料在長時間充電時會產生溶脹的問題。由于知識產權問題，這種技術的發展過程使問題進一步復雜化。此外，負極材料開發人員意識到電池材料市場的增長潛力，預計到2025年其價值將達到100億美元。

解決溶脹問題的一種更廣泛使用的解決方案是用氧化硅或金屬代替約10％的陽極石墨，這大大降低了溶脹的風險。其他制造商已開始開發由專有非石墨材料和硅制成的納米結構的納米復合材料。這樣的復合材料被開發為多孔的，同時被密封在單獨的外層中，以消除滲透到復合材料中并最小化放電和充電過程中的潛在損壞。

新型電池材料組合可利用可持續發展趨勢

據伊利諾伊大學的研究人員稱，它們已成為第一個設計使用二氧化碳鋰材料以可充電方式運行的電池的公司。該項目設法開發了一種原型，使用了新材料，例如二硫化鉬，這將促進碳和碳酸鋰材料的循環利用。這種新穎的電池材料組合使二氧化碳鋰電池能夠保持碳中和，從而提高了先進的儲能系統的使用范圍。

IB+M為電池領域的發展做出了貢獻，該電池可使用從海水中提取的新型組件工作，而不再使用傳統的重金屬組件。由于更容易解決采購問題，因此預計這種發展會產生廣泛的影響。

IBM的新設計使用了不含鎳和鈷的陰極電池材料，該材料將支持具有更高閃點的液體電解質，從而符合更高的安全標準。該設計還減少了充電過程中鋰金屬樹枝狀晶體的產生，以最大程度地降低了可燃性，而可燃性是傳統鋰陽極材料的主要局限之一，因此在電動汽車電池中發揮了更大的作用。

初創公司開發了一種新的電池材料，該材料不包括鈷和鎳等危險材料，同時產生的能量密度是傳統電池的兩倍，重量減輕了60％。

同時，麻省理工學院的研究人員聲稱已開發出一種新型電池材料，該材料能夠在充電過程中從周圍的空氣中吸收二氧化碳，而在放電過程中會釋放出氣體。此類技術和材料被視為抗擊氣候變化的工具，預計它將成為推動未來幾年需求增長的主要因素。這樣的電池材料還擺脫了對熱能的需求，而僅需要小的電化學變化以推動電池的釋放循環中的這種分離。

電池材料行業的另一項發展來自阿德萊德大學，該大學使用了一種不可燃的水性電解質以及無毒形式的錳和鋅。預計這種類型的電池材料將在電動汽車領域以及儲能應用中得到廣泛應用，以滿足風能和太陽能行業的需求。另外，與這種新電池相關的成本將比大多數傳統鋰電池低約30倍，這將在可預見的未來維持需求。

鋰電池材料的發展保持可再生性

隨著材料和設計的更新，鋰離子技術有望在未來幾年達到能量極限。然而，破壞性活性材料的發現將允許負極和正極的額外存儲，這將有助于應對電池生產原料的短缺。

鋰硫在電池材料行業中迅速引起人們的興趣。該材料利用主體結構，這會導致鋰陽極的消耗，而硫變成不同的化合物。這種電池使用了重量輕的活性材料，從而大大提高了能量密度，使其成為航天和航空工業中的理想選擇。

此外，由于固態液體電解質所引起的缺乏可燃性，因此由于具有優越的安全性，使用固態鋰電解質的電池也獲得了吸引力，此外，固態電解質還具有更好的保存期限和簡單的機械功能。

目前，鋰離子電池技術允許很高的能量密度，這使得鋰離子電池具有快速充電，更寬的工作溫度范圍以及充放電循環方面的卓越性能，因此，鋰離子電池也成為工業車輛的理想選擇。

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