中国工信部：迈向更高容量锂离子电池的道路在于锰、硅、固态电池以及锂金属。

中国工业和信息化部（MIIT）指出了国内制造商在发展锂离子电池时应关注的三个方向，以便为消费者提供更高的能量密度。这三个方向分别是：1/ 高锰含量的负极（LMR），2/ 基于硅的正极，以及3/ 固态电解质。借助固态电解质，电池的安全性将得到提升，充电功率也会进一步提高，同时还能实现具有最高能量密度的锂金属正极。

中国指明未来的发展路径

使用高锰含量的负极[以及高锂含量的负极——编者注]，企业能够在一定程度上减少对昂贵钴和相对昂贵的镍的依赖。锰含量超过50-60%的负极（在Li-NCx体系中约为10-20%）存在降解问题，因此过去制造商更倾向于选择高镍含量的负极，但如今锰含量较高的负极正展现出越来越良好的性能（来源）。此外，它还能支持更高的充电电压，从而实现更快的能量补充——不过代价是加速降解。

而将电压降低到Li-NCx水平时，LMR电池的能量密度会略低于Li-NCx（NCM811）体系，大约在0.28千瓦时/千克左右，其成本则与LFP电池相近。

福特研发的LMR电池原型

另一条重要的发展路径是优化阳极，使其硅含量尽可能高。硅能够容纳的锂离子（原子）数量是石墨的数倍，这自然意味着更高的容量。不过这类阳极存在膨胀和快速退化的问题，渗入结构的锂离子会破坏维持硅结构稳定的化学键。其优势呢？潜在的能量密度可超过0.3千瓦时/千克，甚至可达0.45千瓦时/千克。

在锂离子电池阳极中使用硅的不同方法。这张2020年的幻灯片至今仍然适用，至少左侧前三个部分是特斯拉的内容（c）

在控制成本的同时提升能量密度方面，“锰路线”是最快的解决方案（LFP → LMR）。而“硅路线”虽然能实现高能量密度，但成本较高。不过，发展的最终目标仍是固态电池。固态电解质可解决燃烧问题，此外在这种类型的电池（ASSB）中，可以使用NCx阴极或新型锰基阴极，从而实现甚至超越0.4-0.5 kWh/kg的能量密度。由于电池在工作时阳极由锂构成（锂金属），因此无需考虑阳极成本。

《Elektrowozu》编辑部注：鉴于工信部多年来一直致力于新型电池的研发，我们可以推测新指南至少在某种程度上反映了现实情况，也就是已经上市的产品。

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