1、全固體LiFe2+

現(xiàn)在市場(chǎng)上使用的是液體鋰離子電池，所以又叫液體鋰離子電池。簡(jiǎn)而言之，就是全固態(tài)的鋰離子電池，它的所有組件都是固體的，用固體電解質(zhì)代替了傳統(tǒng)的鋰離子電池的液體電解質(zhì)和隔膜。

相對(duì)于液體鋰離子電池，全固體電解質(zhì)有如下優(yōu)點(diǎn)：它的安全性和耐熱性非常好，可以在60-120℃范圍內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間工作。寬電化學(xué)窗口，最高可達(dá)5 V，可與高壓物料相配；只有鋰離子，沒(méi)有電子；具有簡(jiǎn)單的制冷系統(tǒng)和較高的制冷密度；適用于超細(xì)、柔性的電池。但它的缺點(diǎn)也很明顯，那就是電池的單位面積導(dǎo)電率低，室溫下的比功率很低，而且成本很高。大容量的電池很難產(chǎn)業(yè)化。

全固態(tài)鋰離子電池的功率密度、循環(huán)穩(wěn)定性、安全性能、高低溫性能和使用壽命，都與電解質(zhì)材料的性能密切相關(guān)。固體電解質(zhì)可以分為高分子電解質(zhì)（通常由 PEO、 LiTFSI等組成）和無(wú)機(jī)電解質(zhì)（如氧化物、硫化物）。全固態(tài)電池技術(shù)被認(rèn)為是下一步發(fā)展的關(guān)鍵，隨著技術(shù)的不斷成熟，所有的問(wèn)題都會(huì)得到解決。

2、三元材料高能量密度電池

隨著高能量密度鋰離子電池技術(shù)的發(fā)展，三元正極材料引起了廣泛的關(guān)注。三元正極材料因其高比容量、良好的循環(huán)穩(wěn)定性和低成本等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)能領(lǐng)域。該三元正極材料的能量密度可以通過(guò)增加該電池的電壓和該材料中的鎳元素的含量而有效地增加。

理論上，三元材料在高壓方面有著天然的優(yōu)勢(shì)：三元正極材料的標(biāo)準(zhǔn)值為4.35 V，在這個(gè)值下，三元材料也能保持良好的循環(huán)穩(wěn)定性。當(dāng)充電電壓增加至4.5 V時(shí)，（333、442）對(duì)稱式材料的容量可達(dá)190，循環(huán)性能也較好，而（532）循環(huán)性能稍差；當(dāng)電壓達(dá)到4.6 V的時(shí)候，三元材料的循環(huán)性能便開(kāi)始降低，膨脹的情況也變得更加嚴(yán)重。目前，三元高壓正極材料的實(shí)際應(yīng)用受到高壓電解液的限制。

通過(guò)增加 Ni的含量來(lái)提升三元體系的能量密度，目前普遍采用高 Ni三元體系，即 Ni摩爾分?jǐn)?shù)>0.6的高Ni三元體系，該體系具有高比容量、廉價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，但存在儲(chǔ)鋰能力較弱、熱穩(wěn)定性較差等問(wèn)題。因此，對(duì)其進(jìn)行改性是提高其性能的有效途徑。微納尺寸與形貌是決定高 Ni三元正極性能的重要因素，現(xiàn)有的研究主要是通過(guò)在電極表面進(jìn)行均一分散，獲得小尺寸、高比表面積的球狀粒子。