锂離子電(diàn)池作为一(yī)種(zhǒng)重要(yào)的(de)儲能(néng)器件(jiàn)，其(qí)性(xìng)能(néng)直(zhí)接取(qǔ)決于(yú)內(nèi)部(bù)關(guān)鍵材料的(de)選取(qǔ)與(yǔ)結構設計(jì)。電(diàn)池主(zhǔ)要(yào)由(yóu)正(zhèng)极(jí)、負极(jí)、電(diàn)解(jiě)液、隔膜和(hé)集流體(tǐ)等核心(xīn)部(bù)分(fēn)組成(chéng)，各(gè)組分(fēn)協同工作，實(shí)現(xiàn)锂離子在(zài)正(zhèng)負极(jí)間(jiān)的(de)可(kě)逆嵌入與(yǔ)脫出(chū)，從而(ér)完成(chéng)電(diàn)能(néng)的(de)儲存與(yǔ)释放(fàng)。

正(zhèng)极(jí)材料負責在(zài)充電(diàn)时(shí)释放(fàng)锂離子、放(fàng)電(diàn)时(shí)接纳锂離子。常見(jiàn)體(tǐ)系(xì)包(bāo)括钴酸(suān)锂、錳酸(suān)锂及(jí)三(sān)元(yuán)材料等。钴酸(suān)锂能(néng)量(liàng)密度高(gāo)，但成(chéng)本(běn)與(yǔ)安(ān)全(quán)性(xìng)受限；錳酸(suān)锂成(chéng)本(běn)較低(dī)，热(rè)穩定(dìng)性(xìng)較好，但比容量(liàng)與(yǔ)循环(huán)性(xìng)能(néng)通(tòng)常不(bù)及(jí)前(qián)者(zhě)；三(sān)元(yuán)材料在(zài)容量(liàng)與(yǔ)循环(huán)壽命之(zhī)間(jiān)實(shí)現(xiàn)較好平衡，是(shì)當前(qián)动力電(diàn)池领域的(de)主(zhǔ)流選擇之(zhī)一(yī)。

負极(jí)材料主(zhǔ)要(yào)承擔锂離子的(de)嵌入宿主(zhǔ)角(jiǎo)色(sè)。石(dàn)墨(mò)類(lèi)材料因其(qí)良好的(de)循环(huán)穩定(dìng)性(xìng)和(hé)适宜的(de)電(diàn)位(wèi)平台(tái)而(ér)被(bèi)廣泛使用(yòng)，但其(qí)理(lǐ)論容量(liàng)有限。矽基材料具有极(jí)高(gāo)的(de)理(lǐ)論比容量(liàng)，但在(zài)充放(fàng)電(diàn)过程中(zhōng)體(tǐ)積膨脹顯著，影響循环(huán)壽命，目前(qián)多(duō)通(tòng)过與(yǔ)碳材料複合等方(fāng)式加以改良。

電(diàn)解(jiě)液作为離子傳输的(de)介質(zhì)，通(tòng)常为含锂盐(yán)的(de)有機(jī)溶液，需具备較高(gāo)的(de)離子電(diàn)導率與(yǔ)較宽(kuān)的(de)電(diàn)化(huà)學(xué)窗(chuāng)口(kǒu)。其(qí)組成(chéng)直(zhí)接影響電(diàn)池的(de)倍率性(xìng)能(néng)、工作温(wēn)度范圍及(jí)安(ān)全(quán)表(biǎo)現(xiàn)。固态電(diàn)解(jiě)質(zhì)是(shì)重要(yào)發(fà)展(zhǎn)方(fāng)向(xiàng)，能(néng)提(tí)升(shēng)電(diàn)池安(ān)全(quán)性(xìng)，但常温(wēn)離子電(diàn)導率與(yǔ)界面(miàn)阻抗仍是(shì)待攻克(kè)的(de)關(guān)鍵问題(tí)。

隔膜置于(yú)正(zhèng)負极(jí)之(zhī)間(jiān)，起(qǐ)電(diàn)子絕緣和(hé)離子導通(tòng)的(de)作用(yòng)，防止內(nèi)部(bù)短路(lù)。聚烯烴微孔膜是(shì)目前(qián)主(zhǔ)流，其(qí)在(zài)正(zhèng)常工況下可(kě)保證離子透过，並(bìng)在(zài)温(wēn)度过高(gāo)时(shí)通(tòng)过閉孔機(jī)制提(tí)升(shēng)安(ān)全(quán)性(xìng)。陶瓷塗覆隔膜可(kě)進(jìn)一(yī)步改善隔膜的(de)热(rè)穩定(dìng)性(xìng)和(hé)对(duì)電(diàn)解(jiě)液的(de)浸潤性(xìng)。

集流體(tǐ)負責彙集活性(xìng)物(wù)質(zhì)産生(shēng)的(de)電(diàn)流並(bìng)对(duì)外输出(chū)。正(zhèng)极(jí)通(tòng)常采用(yòng)鋁(lǚ)箔，負极(jí)采用(yòng)铜(tóng)箔，二(èr)者(zhě)需具备良好的(de)導電(diàn)性(xìng)、機(jī)械強(qiáng)度和(hé)電(diàn)化(huà)學(xué)穩定(dìng)性(xìng)。其(qí)表(biǎo)面(miàn)形态與(yǔ)處(chù)理(lǐ)工藝也(yě)会(huì)影響活性(xìng)物(wù)質(zhì)的(de)附着及(jí)電(diàn)池的(de)內(nèi)阻。

此(cǐ)外，電(diàn)池外殼(ké)、密封(fēng)結構、极(jí)耳(ěr)等輔助部(bù)件(jiàn)也(yě)对(duì)電(diàn)池的(de)整體(tǐ)封(fēng)裝(zhuāng)、安(ān)全(quán)防護與(yǔ)长期(qī)可(kě)靠性(xìng)起(qǐ)着關(guān)鍵作用(yòng)。通(tòng)过对(duì)各(gè)組成(chéng)部(bù)分(fēn)材料的(de)科學(xué)選型與(yǔ)系(xì)統匹(pǐ)配，可(kě)在(zài)能(néng)量(liàng)密度、功率特性(xìng)、循环(huán)壽命及(jí)安(ān)全(quán)性(xìng)等多(duō)項指标(biāo)間(jiān)取(qǔ)得優化(huà)平衡，從而(ér)滿足不(bù)同应用(yòng)场(chǎng)景的(de)需求。