鋰離子電池能量密度，指的是單位體積或單位重量的電池，能夠存儲和釋放的電量，其單位有兩種：Wh/kg，Wh/L，分別表重量比能量和體積比能量。這里的電量，是上面提到的容量(Ah)與工作電壓(V)的積分。在應用的時候，能量密度這個指標比容量更具有指導性意義。

　　基于當前的鋰離子電池技術，能夠達到的能量密度水平大約在100~200Wh/kg，這一數(shù)值還是比較低的，在許多場合都成為鋰離子電池應用的瓶頸。這一問題同樣出現(xiàn)在電動汽車領域，在體積和重量都受到嚴格限制的情況下，電池的能量密度決定了電動汽車的單次大行駛里程，于是出現(xiàn)了“里程”這一特有的名詞。如果要使得電動汽車的單次行駛里程達到500公里(與傳統(tǒng)燃油車相當)，電池單體的能量密度必須達到300Wh/kg以上。

　　鋰離子電池能量密度的提升，是一個緩慢的過程，遠低于集成電路產業(yè)的摩爾定律，這就造成了電子產品的性能提升與電池的能量密度提升之間存在一個剪刀差，并且隨著時間不斷擴大。

　　在所有元素中，鋰具有最負的標準電極電位(－3.045V vs. SHE，即相對于標準氫電極為－3.045V)，且鋰原子得失1mol電子所需的質量最輕(原子量為6.94g/mol，密度為0.53g/cm3)。鋰的理論比容量可達到3860Ah/kg，而鋅和鉛分別只有820Ah/kg和260Ah/kg。因此，以鋰作為負極的電池具有電壓高和理論能量密度高等特點。鋰電池的研究歷史可以追溯到20世紀50年，一次鋰電池于70年進入實用化，bao括Li/MnO2電池、Li/SO2電池、Li/SOCl2電池和Li/(CF)n電池等。為了實現(xiàn)能源的可持續(xù)性，人們開始研究鋰二次電池。

　　Stanford大學團隊于1970年研究嵌入化學反應，采用TiS2作為正極，以鋰作為負極，制成了嵌入式正極材料鋰二次電池[2]，由于鋰的枝晶問題影響電池安全，以加拿大Moli公司1990年電池產品發(fā)生安全事故為標志，以鋰為負極的二次電池技術研究進入低潮，之后即進入鋰離子電池時。Armand等于1977年報道了鋰石墨插層化合物等[3]，至1980年基本形成了嵌入化合物作為鋰離子電池電極的概念[4]，同年，Good enough等合成出層狀嵌入化合物LiMO2(M=Co，Ni，Mn)，并且發(fā)現(xiàn)其中的鋰離子可逆的脫嵌和嵌入[5]，鈷酸鋰成為鋰離子電池的{dy}正極材料。1990年，日本公司開發(fā)出個商業(yè)化的鋰離子電池[6]，全球開始興起了鋰離子電池研究的熱潮。

　　鋰離子電池工作原理見圖5。電池負極一般是碳素材料，正極是含鋰的過渡氧化物LiCoO2或LiMn2O4，LiFePO4等，電解質是鋰鹽的有機溶液或聚合物。充電時，正極中的鋰離子脫離LiCoO2或LiMn2O4晶體，經過電解質嵌入碳材料負極；放電時則相反。用LiCoO2作正極活性物質的鋰離子電池反應為：

　　放電時：Li1－xCoO2＋LixC6→LiCoO2＋6C；

　　充電時：LiCoO2＋6C→Li1－xCoO2＋LixC6。

　　鋰離子電池具有工作電壓高、重量輕、體積小、無記憶效應、自放電率低、循環(huán)壽命長等優(yōu)點，已廣泛應用于移動電話、筆記本電腦、PDA等移動終端產品。純電動汽車動力電池的容量決定了車輛的續(xù)航能力，大電流放電能力決定車輛加速能力，因此，高比能量和大功率鋰離子電池成為選的電動汽車電池

　　鋰－亞硫酰氯電池是比能量高的一種，目前可達到500Wh/kg或1000Wh/L的水平。它的額定電壓是3 6V，以中等電流放電時具有極其平坦的 3 4V放電特性（可在90％容量范圍內平坦地放電，保持不大的變化）。

　　電池可以在－40℃～＋85℃范圍內工作，但在－40℃時的容量約為常溫容量的 50％。自放電率低（年自放電率≤1％）、儲存壽命長達10年以上。

　　以1＃（尺寸碼D）鎳鎘電池與1＃鋰－亞硫酰氯電池的比能量作一個比較：1＃鎳鎘電池的額定電壓為1 2V，容量為5000mAh；1＃鋰－亞硫酰氯的額定電壓為3 6V，容量為10000mAh，則后者的比能量比前者大6倍！

　　應用注意事項

　　上述兩種鋰電池是一次性電池，不可充電（充電時有危險?。浑姵卣摌O之間不可短路；不可以過大電流放電（超過大放電電流放電）；電池使用至終止放電電壓時，應從電子產品中及時取出；用完的電池不可擠壓、焚燒及拆卸；不可超過規(guī)定溫度范圍使用。由于鋰電池的電壓高于普通電池或鎳鎘電池，使用時不要搞錯以免損壞電路。通過熟悉型號中的CR、ER就可以知道它的種類及額定電壓。在購買新電池時，一定要按原來的型號來買，否則會影響電子產品性能。