鋰離子電池具有高的能量密度和循環(huán)效率，低自放電，無記憶效應(yīng)，在動(dòng)力電池方面具有廣闊的應(yīng)用前景。目前LG、SDI和CATL量產(chǎn)的動(dòng)力鋰離子電池單體能量密度達(dá)到165～180W·h/kg。以北汽EV200電動(dòng)汽車百公里能耗14kW·h為依據(jù)，目前量產(chǎn)動(dòng)力鋰離子電池室溫下一次充電續(xù)駛里程為200公里。不改變乘用車級(jí)別、自重及單位里程能耗，如果動(dòng)力電池單體能量密度達(dá)到30W·h/kg，一次充電續(xù)駛里程可以達(dá)到470公里，基本上解決了消費(fèi)者里程焦慮的問題；當(dāng)動(dòng)力電池單體能量密度達(dá)到400W·h/kg時(shí)，一次充電續(xù)駛里程可達(dá)628公里，將超過目前大多數(shù)燃油汽車單次行駛最高里程，對(duì)于乘用車而言平均充電頻次也可以大大下降。如果百公里電耗能進(jìn)一步降低，續(xù)航里程還可以進(jìn)一步延長(zhǎng)。因此，開發(fā)高能量密度動(dòng)力鋰電池意義重大，影響深遠(yuǎn)。
目前全世界十分重視動(dòng)力電池的研究開發(fā)，并紛紛制定國(guó)家研發(fā)計(jì)劃，提出動(dòng)力電池中長(zhǎng)期技術(shù)發(fā)展路線圖。2012年，美國(guó)能源部提出“EV Everywhere”計(jì)劃，計(jì)劃到2015年能量密度達(dá)到150W·h/kg。到2022年，電池質(zhì)量能量密度能夠達(dá)到250W·h/kg，體積能量密度為400 W·h/L，而且電池成本降低至現(xiàn)在的1/4。美國(guó)2012年啟動(dòng)的儲(chǔ)能聯(lián)合研究中心計(jì)劃（Joint Center for Energy Storage Research）還提出5年內(nèi)動(dòng)力電池能量密度達(dá)到400 W·h/kg的目標(biāo)。日本新能源和產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展組織（NEDO）在《NEDO下一代汽車用蓄電池技術(shù)開發(fā)路線圖2008》中指出，到2015年能量型動(dòng)力電池的能量密度從100W·h/kg提高至150W·h/kg。預(yù)期到2020年，能量密度進(jìn)一步提高至250W·h/kg。2030年以后，開發(fā)新型電池體系，將能量密度提高至500～700W·h/kg。2015年，中國(guó)政府在《中國(guó)制造2025》中提出“節(jié)能與新能源汽車”作為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域，建議加速開發(fā)下一代鋰離子動(dòng)力電池和新體系動(dòng)力電池，并提出了動(dòng)力電池單體能量密度中期達(dá)到300W·h/kg、遠(yuǎn)期達(dá)到400W·h/kg的目標(biāo)。
2013年11月15日，中國(guó)科學(xué)院?jiǎn)?dòng)了戰(zhàn)略先導(dǎo)A類項(xiàng)目“變革性納米產(chǎn)業(yè)技術(shù)聚焦”，其中包括“長(zhǎng)續(xù)航動(dòng)力鋰電池”項(xiàng)目，目標(biāo)是研制可實(shí)用化的30W·h/kg的鋰電池，主要研究?jī)?nèi)容包括基于納米材料和技術(shù)的鋰離子電池、固態(tài)鋰電池、鋰硫電池、鋰空氣電池、電池高水平診斷與失效分析技術(shù)等。該項(xiàng)目采取競(jìng)爭(zhēng)評(píng)測(cè)、動(dòng)態(tài)調(diào)整的管理機(jī)制，強(qiáng)調(diào)綜合技術(shù)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和考核，以應(yīng)用為導(dǎo)向，對(duì)標(biāo)商品材料和電池，最終開發(fā)能替代現(xiàn)有鋰離子動(dòng)力電池的技術(shù)，并為我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展儲(chǔ)備先進(jìn)電池技術(shù)。2016年1月24日，第二屆中國(guó)“電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇”在北京釣魚臺(tái)國(guó)賓館召開，以“構(gòu)建競(jìng)爭(zhēng)-創(chuàng)新-可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)”為主題。中國(guó)科學(xué)院物理研究所李泓研究員代表陳立泉院士及先導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，簡(jiǎn)單介紹了先導(dǎo)項(xiàng)目的部分最新進(jìn)展工作，本研究快報(bào)就先導(dǎo)項(xiàng)目中對(duì)高能量密度鋰電池的研究探索進(jìn)行初步介紹，后續(xù)將分別報(bào)道其它進(jìn)展。
