提高锂电池能量密度的核心思路是，提升电极材料的比容量、提高工作电压、减少非活性质量（如集流体、隔膜、电解液等）占比，根据最新研究进展，主要方法可从以下五个层面展开：

一、正极材料升级（提升比容量与电压）

1、高镍三元材料（NCM/NCA）：

  提高镍含量（如Ni≥90%）可显著提升比容量，但需解决热稳定性问题。

2、富锂锰基材料（Li-rich Mn-based）：

  比容量高达250–300 mAh/g，能量密度可提升30%以上，是下一代高比能电池的重要方向。

3、无序岩盐（DRX）正极：

  无需镍钴，采用锰等廉价金属，能量密度可提升至传统三元材料的3倍，兼具成本与资源优势。

二、负极材料革新（提升比容量）

1、硅碳负极（Si/C）：

  硅理论比容量高达4200 mAh/g，是石墨的10倍以上。当前主流掺杂比例为5–10%，可提升电池能量密度至210 Wh/kg以上（适用于LFP体系）。

2、锂金属负极（LMB）：

  理论比容量3860 mAh/g，是实现>500 Wh/kg能量密度的关键，但需解决枝晶与界面稳定性问题。

三、电解液与界面优化（支持高电压/高容量体系）

1、富阴离子溶剂化结构电解质：

  提升界面稳定性与离子传导性，支持高电压正极与锂金属负极，软包电池能量密度可达604 Wh/kg。

2、离域电解液设计：

  通过多溶剂/多盐体系优化锂离子迁移路径，实现600 Wh/kg以上能量密度，循环稳定性良好。

四、系统级结构优化（提升体积/质量利用率）

1、高压实密度电极：

  如磷酸铁锂压实密度提升至2.75 g/cm³，体积能量密度可增加2–4%。

2、厚电极/少层设计：

  增加单位面积活性物质负载量，减少集流体与隔膜占比，提升系统级能量密度。

3、软包电池结构：

  无金属壳体，pack空间利用率高达90%，更适合高能量密度设计。

五、新型制备工艺（提升活性物质占比）

1、电磁脉冲处理电极：

  降低导电剂用量同时保持导电性，提升活性物质比例，正极能量密度可达155 mAh/g。

2、原位聚合/热引发技术：

  改善电解质与电极界面接触，降低界面阻抗，适用于高能量密度固态或准固态电池。

  “高容量正负极材料 + 高电压体系 + 界面优化 + 结构轻量化”是当前提升锂电池能量密度的四大核心路径，未来3–5年，富锂锰基正极 + 硅碳/锂金属负极 + 固态/准固态电解质有望推动电池能量密度突破500–600 Wh/kg。