鋰離子電池具有高的能量密度和循環(huán)效率，低自放電，無記憶效應(yīng)，在動力電池方面具有廣闊的應(yīng)用前景。目前LG、SDI和CATL量產(chǎn)的動力鋰離子電池單體能量密度達到165～180W·h/kg。以北汽EV200電動汽車百公里能耗14kW·h為依據(jù)，目前量產(chǎn)動力鋰離子電池室溫下一次充電續(xù)駛里程為200公里。不改變乘用車級別、自重及單位里程能耗，如果動力電池單體能量密度達到30W·h/kg，一次充電續(xù)駛里程可以達到470公里，基本上解決了消費者里程焦慮的問題；當動力電池單體能量密度達到400W·h/kg時，一次充電續(xù)駛里程可達628公里，將超過目前大多數(shù)燃油汽車單次行駛最高里程，對于乘用車而言平均充電頻次也可以大大下降。如果百公里電耗能進一步降低，續(xù)航里程還可以進一步延長。因此，開發(fā)高能量密度動力鋰電池意義重大，影響深遠。
目前全世界十分重視動力電池的研究開發(fā)，并紛紛制定國家研發(fā)計劃，提出動力電池中長期技術(shù)發(fā)展路線圖。2012年，美國能源部提出“EV Everywhere”計劃，計劃到2015年能量密度達到150W·h/kg。到2022年，電池質(zhì)量能量密度能夠達到250W·h/kg，體積能量密度為400 W·h/L，而且電池成本降低至現(xiàn)在的1/4。美國2012年啟動的儲能聯(lián)合研究中心計劃（Joint Center for Energy Storage Research）還提出5年內(nèi)動力電池能量密度達到400 W·h/kg的目標。日本新能源和產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展組織（NEDO）在《NEDO下一代汽車用蓄電池技術(shù)開發(fā)路線圖2008》中指出，到2015年能量型動力電池的能量密度從100W·h/kg提高至150W·h/kg。預(yù)期到2020年，能量密度進一步提高至250W·h/kg。2030年以后，開發(fā)新型電池體系，將能量密度提高至500～700W·h/kg。2015年，中國政府在《中國制造2025》中提出“節(jié)能與新能源汽車”作為重點發(fā)展領(lǐng)域，建議加速開發(fā)下一代鋰離子動力電池和新體系動力電池，并提出了動力電池單體能量密度中期達到300W·h/kg、遠期達到400W·h/kg的目標。
2013年11月15日，中國科學(xué)院啟動了戰(zhàn)略先導(dǎo)A類項目“變革性納米產(chǎn)業(yè)技術(shù)聚焦”，其中包括“長續(xù)航動力鋰電池”項目，目標是研制可實用化的30W·h/kg的鋰電池，主要研究內(nèi)容包括基于納米材料和技術(shù)的鋰離子電池、固態(tài)鋰電池、鋰硫電池、鋰空氣電池、電池高水平診斷與失效分析技術(shù)等。該項目采取競爭評測、動態(tài)調(diào)整的管理機制，強調(diào)綜合技術(shù)指標的實現(xiàn)和考核，以應(yīng)用為導(dǎo)向，對標商品材料和電池，最終開發(fā)能替代現(xiàn)有鋰離子動力電池的技術(shù)，并為我國動力電池產(chǎn)業(yè)長遠發(fā)展儲備先進電池技術(shù)。2016年1月24日，第二屆中國“電動汽車百人會論壇”在北京釣魚臺國賓館召開，以“構(gòu)建競爭-創(chuàng)新-可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)”為主題。中國科學(xué)院物理研究所李泓研究員代表陳立泉院士及先導(dǎo)團隊，簡單介紹了先導(dǎo)項目的部分最新進展工作，本研究快報就先導(dǎo)項目中對高能量密度鋰電池的研究探索進行初步介紹，后續(xù)將分別報道其它進展。
