鋰離子充電電池自20世紀90年代初正式實用化以來，在不到20年的時間里容量快速增加，應用迅速普及，包括數(shù)碼相機、手機、筆記本電腦、游戲機、電動工具（Power Tool），以及電動車輛及環(huán)保蓄電等領(lǐng)域。

鋰電池之父、原索尼（SONY）業(yè)務執(zhí)行董事西美緒表示，鋰離子充電電池的能量密度正在逐年增加，確保安全性的措施也非常重要，這方面的經(jīng)驗也在不斷積累。

提高電池的能量密度

要提高電池的能量密度，有兩種方法。第一種是削減對產(chǎn)生電力沒有貢獻的材料，比如減薄正負極的集電體及隔膜，減少粘結(jié)劑及導電輔助材料等。不過，這些通過電池設(shè)計來提高能量密度的做法存在極限。

另一種方法是增大電極活性物質(zhì)（正負極）的單位重量或者單位體積的容量。有關(guān)的材料開發(fā)長期以來一直都在進行之中。正極的LiCoO2從啟動鋰離子充電電池開始便以幾乎接近理論極限的容量使用，電池容量的改善完全依賴負極的性能。比如，最初的鋰離子充電電池的負極采用碳（焦碳），其能力為250mAh/g左右，初期充放電效率不過80%左右。而現(xiàn)在的負極用碳（石墨）的能力無限接近理論容量的372mAh/g，初期效率也超過了95%。能量密度也分別由初期的200Wh/kg、80Wh/kg增至現(xiàn)在的600Wh/kg、220Wh/kg。
 
但是，在負極使用碳（石墨）的條件下，電池容量現(xiàn)在已幾乎達到理論極限，所以當務之急是開發(fā)新一代負極。候補材料有錫（Sn）和硅（Si），前者的理論容量是石墨的3倍，后者更是在石墨的10倍以上。另一方面，正極活物質(zhì)在容量方面基本未取得進步。容量比LiCoO2高的正極有LiNiO2，預計正極容量會增加10-20%。但是，LiNiO2在安全問題非常多，基本上未被采用。

最近，一些產(chǎn)品采用了將鋰離子充電電池的電壓提高到4.2V以上（比如4.4V），放電電流值相同而能源容量（Wh）增大的正極材料。這說明，從負極材料方面不斷提高容量的做法是正確的。

確保使用安全性

鋰離子充電電池與原來的電池不同，除電氣化學以外，材料方面的知識面也要廣。其中包括有機化學（電解液、粘結(jié)劑、隔膜）、高分子化學（隔膜、粘結(jié)劑、凝膠電解質(zhì)）、金屬（正負極集電體）、陶瓷（正極活物質(zhì)）、碳材料（負極）等。由于是將高能量密閉在有限的狹小空間內(nèi)，鋰離子電池使用時一點點緩慢地釋放出能量。但是，有時因某種原因?qū)е履芰恳幌伦俞尫懦鰜�，就會造成事故�?/P>

資料顯示，電池容量越大，可集中釋放的能量越大，因此危險度更高。因此，提高能源容量時，開發(fā)與之相應的安全措施至關(guān)重要，例如準確掌握正極活性物質(zhì)、負極活性物質(zhì)、電解液、隔膜及粘結(jié)劑等所有材料在充放電過程的舉動及其影響安全性的機理等。

另外，在使用上，由于用戶方強烈要求實現(xiàn)快速充電，在其誘惑下充電設(shè)計超過4.2V極限電壓的現(xiàn)象也開始出現(xiàn)，使用方法（充放電條件）也多種多樣，因此還需要了解使用環(huán)境方面的要求。