元素百科介绍高能动力电池是如何制成的。1月7日，中国科学院院士欧阳明高在学术会议上表示，中国400瓦时/公斤单体电池有望在2025年实现产业化，引起业界热议。目前，特斯拉20700年最新动力电池高性能钴酸锂电池的能量为333瓦时/公斤，这意味着中国有望在动力电池领域从“跟进”转变为“领先”。
欧阳明高点名的科研项目得到了国家重点研发计划的支持，全称为“高比能动力电池关键技术及相关基础科学问题研究”。基于研究团队开发的高容量富锂锰基正极材料，汽车动力电池的储能量可能会提高到400瓦时/公斤。
近年来，在国家政策的大力支持下，中国新能源汽车迅速普及，但“不敢去郊区县”的“梗”仍难以理顺。打破500公里的单次旅行极限将极大地促进电动汽车的推广。然而，汽车承载能力有限。如何在有限的体积内储备尽可能多的电能已成为科学研究的关键目标。
北京大学教授夏定国说：“要进一步提高锂离子电池的能量密度， 正极材料的比容量是关键。”据夏定国介绍，根据正极材料的比容量，研究团队深入了解了富锂材料的稳定性机制和阴离子氧化还原机制，通过调节阴离子氧化还原机制优化了富锂材料的性能。
也就是说，团队遇到的第一个问题是：阴离子氧化还原能力的“影响”是什么？该规则将引导团队接近并找到性能良好的电极。该团队还发现，材料内原子之间的几何结构会影响电子结构，从而影响阴离子氧化还原能力，研究结构与效率之间的关系，希望通过结构设计提高电极材料的电化学性能。
“提高正极材料中的锂含量是稳定参与氧化还原反应的重要途径。”夏定国表示，开发高容量富锂正极材料为进一步提高动力电池的能量密度提供了可能性。除了制备一种高容量的富锂正极材料和两种高容量、高稳定的富锂材料-碳复合材料外，项目组还制备了高容量的锂电池负极材料。
为了使电池成为“肌肉男”，除了获得合理的正负极材料外，还需要设计可行的加工工艺。例如，富锂化合物需要在电极中很好地分散，这不仅保持了系统中60%以上的含量，而且不会凝结成块。分散越均匀，可逆性越好，充放电效率越好。
目前，电池需要进一步改进。据夏定国介绍，仍存在两个关键问题：“枝晶锂”制约了新系统电池的进步和电池安全性。相关实验表明，回收10-50次后，电压衰减明显，电极无效。
“枝晶锂”是锂离子电池独特的液体电解质。锂离子还原并结晶成树枝，并继续生长。在一定程度上，它可能会刺穿隔膜。科学家们目前正在从两个角度寻求突破。一是涂层，二是研究固体电解质。
夏定国强调，“高能密度锂离子动力电池的发展需要电极材料、电解质和高安全方法的发展，以及新的分析方法和电池制备技术的进步。”
除了提高锂离子电池的能量密度达到400瓦时/公斤外，项目组还将重点研究新的锂硫电池和锂空气电池，预计其能量密度将达到500瓦时/公斤。中国工程院院士陈立泉表示，锂空气电池是动力电池的发展方向之一。”氢氧燃料电池的蓬勃发展必须使用金属罐来确保氢气的安全，而锂空气电池（负极空气中的氧气）只需要一个腌芥末袋。锂空气电池在实用性和成本方面也应该发展。
汽车动力电池的“瘦身健体”之旅从探索改进电极和电池结构的设计方法、建立电池极化模型和模拟技术等方面不断推进。
