干货锂电和金属锂能量密度计算近些年来，新能源汽车、储能、通信、数据中心等新兴领域得到了迅速发展，极大地推动了大容量锂离子电池的发展，各个领域对锂离子电池的能量密度提出了更高的要求[1]。
锂离子电池的活性储能材料为正负极材料，提高能量密度的办法对于正极来说就是提高放电电压和放电容量。
对于负极材料来说就是高容量和低的平均脱锂电压。
以提高能量密度为主要发展目标的第三代锂离子电池中，正负极材料都处于升级换代的阶段[2-3]。
今后进一步提高能量密度将朝着采用金属锂负极的电池发展。
因此，计算锂电池中的能量密度显得尤为重要。
本文在考虑活性材料和非活性材料的基础上，计算了不同不包括封装材料和极耳的电芯的能量密度。
然后计算了圆柱形18650单体的能量密度，根据计算得到预期能量密度，进一步核算电池成本。
图1 1990-202年锂离子电池能量密度发展路线图【正一、不同负极材料的锂离子电池电芯能量密度计算正负极材料决定了电池能量密度，但是大部分文献计算能量密度时都是基于单一的活性正极材料质量，部分文献考虑正负极材料的活性材料质量之和，忽略了非活性电池材料的质量，使得计算结果与实际偏差较大。
按照文献[4]的计算方法，计算了常见的正负极锂电材料能量密度，其容量和电压如表1和表2所示。
最近正极材料的容量正在不断提高，但是与理论值还有较大差距，最高容量的选择没有采用报道中的最高值而是综合考虑技术指标实现的可行性选择表1和表2的数值。
达到该值仍有许多问题，如控制体积膨胀、倍率特性、循环特性等。
表3给出除去封装材料和引线，封装材料内部的非活性材料的典型参数[4]。
然而，电池形状各异，本工作中的电芯是指不含封装材料和引线的所有其他材料，大部分计算是基于电芯的结果。
并且，由于电极涂布的允许厚度、不同形状的电池、非活性材料特征参数对计算结果有某程度上的影响，该表格计算结果与实际电池会有一定偏差，这与电池制造工艺密切相关。
图29(a)-(j)展示了10种不同负极与16中正极材料组合形成的电芯的能量密度的计算结果。
