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提高单体电芯的能量密度（1）主要是锂离子电池，其按正极材料体系可分为磷酸铁锂、锰酸锂、镍酸锂、三元（镍钴锰混合）等电动汽车使用的动力电池主要有石墨、碳材料以及钛酸锂。使用的负极材料主要有圆柱、方形铝壳、软包三种按形状分010203提高单体电芯的能量密度主要组成部分包括包括正极、负极、电解液、隔膜、集流体、电池壳。其中，正极与负极通常由活性物质、粘结剂、导电添加剂3部分构成，在整个电池中，只有正、负极中的活性物质具有电化学活性，能够提供容量。提高电池的质量能量密度其余所有部分均不具有电化学活性而无法提供容量，因此在保证电池性能不受影响的前提下，可通过减少非活性物质组分的质量，来提高电池的质量能量密度。以典型的钴酸锂/石墨锂离子电池为例采纳高容量正极材料正极材料的容量和电压是限制电池能量密度最重要的因素，正极材料的质量占到单体电池的40%～45%，因此采纳高工作电压和高容量的正极材料能够显著提升电池的能量密度。提高单体电芯的能量密度的主要路径提高单体电芯的能量密度的主要路径序号正极材料优势缺点1三元镍钴锰酸锂（NCM）材料可通过调配镍、钴、锰三者比例，从而获得不同材料特性，能够提高电极材料的克容量三元材料中含镍比例越高，材料单位质量所贡献的能量越多，其制备的电池能量密度越高电池的循环性能和稳定性有所下降2镍钴铝酸锂(NCA)是高镍三元材料高含量的镍元素使得NCA比容量较高，达到190Ah/kg，是最具发展前景的高能量密度锂离子电池正极材料之一。稳定性和循环性能更好NCA材料在制备技术上难度较大、材料生产成本高、生产设备要求特别及电池设计和制造难度较高，国内目前只有少数厂家进行小批量生产。3高压钴酸锂材料电压的提升能够增加能量密度钴的价格较高，不适合用于对电池成本比较敏感的汽车电池中富锂锰基正极材料可以显著提高能量密度，被认为是最有前途的材料之一。提高单体电芯的能量密度的主要路径采纳高容量负极材料提高单体电芯的能量密度的主要路径在工业化的锂离子电池中，负极质量约占到电芯质量的15%～20%。提高单体电芯的能量密度的主要路径序号负极材料优势缺点1石墨理论比容量为372mAh/g，是常用负极材料对电池能量密度的提高有限2硅负极理论比容量高达4200mAh/g，是石墨容量的10倍多，成为高容量负极材料开发的热点。纯硅负极材料的体积膨胀和循环性差提高单体电芯的能量密度的主要路径一种方式是制备纳米硅材料，另一种是制备硅的复合材料，硅/碳或者硅氧复合材料。复合材料的优势在于各组分间发挥各自的优良性能以实现协同效应，降低其体积效应。其添加量在5%～10%左右，在一定程度下又

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