試論高性能鋰電池材料的應用趨勢

深圳職業技術學院汽車與交通學院 于 湛 邵志敏

0 引言

社會的發展導致人們對能源的消耗量增大，環境問題已經上升為社會需要面對的重要問題，對于一些不可再生資源，例如煤炭、石油的開采必須加以控制，從而減少對環境的破壞。為了滿足社會發展需要，就要求人們對新能源進行深入研究，替代傳統不可再生能源。其中，鋰電池的發明和使用，促進了人類社會的發展，為社會發展提供能源支持。

1 目前鋰電池在我國市場上的應用情況

1.1 鋰電池的構成及原理

鋰電池的原理是，當鋰離子在一個固態或液態環境中，通過正負極運輸產生的，鋰離子傳輸的速度和路徑決定鋰電池充電或放電能力的強弱。其中，正極材料包括磷酸鐵鋰、鎳鈷錳酸、鈷酸鋰、鋰及其混合材料組成，負極材料包括干性天然墨和人造石墨等，隔膜材料則是由聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜、或者由兩者復合膜構成，電解液則包括 EDC、EC、PC等溶劑及六氟磷酸鋰配制而成的溶液。

1.2 鋰電池應用范圍

隨著科技的發展，也帶動了電器設備行業的高速發展，由于市場對新能源的需求越來越大，鋰電池從被研制出來之后開始，受到人們廣泛關注，并在很快時間內占領了市場。從鋰電池正式推廣使用到現在，其應用的范圍不斷擴大，如今更是在手機、筆記本電腦、電動車等電器設備中得到了大量使用。隨著智能手機普及，筆記本數量逐漸增多，和綠色節能車輛的推行使用，鋰電池的需求將越來越大，為人民的日常生活提供最緊密的服務。

1.3 當前鋰電池應用的優劣勢分析

鋰電池在我國的使用已經有了很長的一段時間，其優點主要包括：鋰電池相較于替他電池具有儲存能量更強，使用效率更高的優勢；特有的快速充電和放點能力，能夠給使用者節省大量時間，提高電器的使用效率；鋰電池在使用期間基本不需要任何維修，并且兼具使用壽命較強的優點。隨著科技發展，目前市場中使用的鋰電池已經無法滿足人們對這種新能源的需求量，并且，目前市場中的鋰電池在使用中出現的一些問題也逐漸表現出來，鋰電池的劣勢有以下幾點：第一點，鋰電池使用的原材料價格較高，所以制作消耗的成本費用貴，并且制作人員需要具備專業的知識，所以人工成本高，導致鋰電池整體價格較高；第二點，因為鋰電池提供的電能較大，在充電過程中電壓高、功率較大，所以，相比于一般電池，其危險性更高，生產商在加工過程中必須對鋰電池設置相應的保護措施，防止電池出現爆炸等危險情況。

2 高性能鋰電池材料在未來市場中應用的必要性

雖然，當前市場上流通使用的鋰電池，基本能滿足人們的日常生活需要，為人們日常使用的電器及設備提供了足夠能量，也可以為大部分工程的機器提供有效能源供給，不過，加大研制開發高性能的鋰電池材料還是具有相當重要的意義的，高性能鋰電池材料的研發，可以更好的推動我國電池行業發展，提高我國電池行業在世界上的位置，保持技術的領先，對提高我國綜合國力具有重要作用。另外，通過研發高性能鋰電池材料，可以保證我國不落后于世界科技發展，科技技術不被淘汰。通過研發較高性能的鋰電池材料，可以更好的滿足人民不斷提高的對新能源的需求，提高人民的生活質量。最為重要的是，針對我國目前出現的環境問題，通過研制開發高性能鋰電池材料，可以獲得一定解決，所以，使用高性能鋰電池是未來世界能源發展的趨勢。

3 高性能鋰電池未來的應用趨勢

3.1 我國當前形勢下鋰電池的應用趨勢

目前，鋰電池已經被廣泛應用在各個方面，例如航天方面，新能源汽車領域等行業領域內，都開始利用鋰電池能源技術，開拓了新的發展方向隨著這些使用電能的產品種類的增加，使用數量不斷提高，所以人類對鋰電池的需要也就有了很大增加，在環保意識不斷增強的現代社會，人們對鋰電池的認可度也就越來越高，而這些都表明了未來人們對更高性能的鋰電池材料需求將日益強烈，所以高性能鋰電池材料未來的發展前景光明。

3.2 我國鋰電池在制造方面存在的問題

我國目前大量使用的鋰電池，在制作過程中所使用的一部分材料我們國家還無法做到自行生產，需要依靠進口途徑獲得。從中我們可以看出，我國現階段最需要解決的問題是培養相關的技術性人才，為我國鋰電池生產行業提供新動力，滿足我國鋰電池行業自給自足的生產需求，并不斷積累經驗，提高我國鋰電池技術水平，研制新型高新能鋰電池材料，在未來的鋰電池行業可以通過出口，獲得更高的經濟收益，提高我國在世界中的競爭力。

3.3 高性能鋰電池材料的應用趨勢

新能源已經在國際市場上發展了很長一段時間。著眼未來，高性能鋰電池將在國內國際市場中獲得廣泛的應用。由于新能源汽車的產生，對鋰電池的性能要求有了提高，只有通過研制更好的更新能鋰電池材料，才能滿足未來汽車行業的能源要求，我國在二零一二年，就已經擁有了100萬量以上的電動力汽車，并且對電能的需求已經達到5000兆瓦時。未來，隨著科技的發展，在醫療、軍事等方面都會應用到新能源，特別是在航天和軍事領域，鋰電池的應用受到重視。所以，高性能鋰電池的未來發展和應用趨勢必然是越來越強的。

4 結束語

綜上，由于石油、煤炭等不可再生資源如果無節制的開采，終將有耗盡的一天，所以新能源的開發已經成為科技未來發展的必然方向。鋰電池擁有清潔高效等優點，未來的應用前景非常樂觀，但在應用中也存在一些問題，所以要加強對高性能鋰電池材料的研發投入，通過使用新型材料，保障鋰電池未來的發展。