作負極材料。石墨烯的克容量較高，可逆容量約700mAh/g,高于石墨類負極的容量。另外，石墨烯良好的導熱性能確保其在電池體系中的穩定性，且石墨烯片層間距大于石墨，使鋰離子在石墨烯片層間擴散通暢，有利于提高電池功率性能。由于石墨烯的生產工藝不成熟，結構欠穩定，導致石墨烯作為負極材料仍存在一定問題，如首次放電效率較低，約65%;循環性能較差;價格較高，明顯高于傳統石墨負極。

作為正負極添加劑，可提高鋰離子電池的穩定性、延長循環壽命、新增內部導電性能。

鑒于石墨烯當前的批量生產工藝不成熟、價格高昂、性能不穩定，石墨烯將率先作為正負極添加劑在鋰離子電池中使用。

相關研發公司：珈偉股份，東旭光電，青島昊鑫新能源，廈門凱納等

4、碳納米管

碳納米管是一種石墨化結構的碳材料，自身具有優良的導電性能，同時由于其脫嵌鋰時深度小、行程短，作為負極材料在大倍率充放電時極化用途較小，可提高電池的大倍率充放電性能。

缺點：碳納米管直接作為鋰離子電池負極材料時，會存在不可逆容量高、電壓滯后及放電平臺不明顯等問題。如Ng等采用簡單的過濾制備了單壁碳納米管，將其直接作為負極材料，其首次放電容量為1700mAh/g，可逆容量僅為400mAh/g。

碳納米管在負極中的另一個應用是與其他負極材料(石墨類、鈦酸鋰、錫基、硅基等)復合，利用其獨特的中空結構、高導電性及大比表面積等優點作為載體改善其他負極材料的電性能。

相關研發公司：天奈科技、納米港等

5、富鋰錳基正極材料

高容量是鋰離子電池的發展方向之一，但當前的正極材料中磷酸鐵鋰的能量密度為580Wh/kg,鎳鈷錳酸鋰的能量密度為750Wh/kg，都偏低。富鋰錳基的理論能量密度可達到900Wh/kg，成為研發熱點。

富鋰錳基作為正極材料的優勢有：1、能量密度高;2、重要原材料豐富。由于開發時間較短，目前富鋰錳基存在一系列問題：1、首次放電效率很低;2、材料在循環過程析氧，帶來安全隱患;3、循環壽命很差;4、倍率性能偏低。

目前解決這些問題的手段有包覆、酸處理、摻雜、預循環、熱處理等。富鋰錳基雖然克容量優勢明顯，潛力巨大，但限于技術進展較慢，其大批量上市還需時間。

相關研發公司：我國科學院寧波材料所等

6、動力型鎳鈷錳酸鋰材料

一直以來，動力鋰電池的路線存在很大爭議，因此磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元材料等路線都有被采用。國內動力鋰電池路線以磷酸鐵鋰為主，但隨著特斯拉火爆全球，其使用的三元材料路線引起了一股熱潮。

磷酸鐵鋰雖然安全性高，但其能量密度偏低軟肋無法克服，而新能源汽車要求更長的續航里程，因此長期來看，克容量更高的材料將取代磷酸鐵鋰成為下一代主流技術路線。

鎳鈷錳酸鋰三元材料最有可能成為國內下一代動力鋰電池主流材料。國內陸續推出三元路線的電動汽車，如北汽E150EV、江淮IEV4、奇瑞EQ、蔚藍等，單位重量密度較磷酸鐵鋰離子電池有很大提升。

相關研發公司：湖南杉杉、當升科技、廈門鎢業、科恒股份等

7、涂覆隔膜

隔膜對鋰離子電池的安全性至關重要，這要求隔膜具有良好的電化學和熱穩定性，以及反復充放電過程中對電解液保持高度浸潤性。

涂覆隔膜是指在基膜上涂布PVDF等膠黏劑或陶瓷氧化鋁。涂覆隔膜的用途是：1、提高隔膜耐熱收縮性，防止隔膜收縮造成大面積短路;2、涂覆材料熱傳導率低，防止電池中的某些熱失控點擴大形成整體熱失控。

相關研發公司：星源材質、上海恩捷、中材科技、義騰隔膜、天津東皋、璞泰來等

8、陶瓷氧化鋁

在涂覆隔膜中，陶瓷涂覆隔膜重要針對動力鋰電池體系，因此其市場成長空間較涂膠隔膜更大，其核心材料陶瓷氧化鋁的市場需求將隨著三元動力鋰電池的興起而大幅提升。

用于涂覆隔膜的陶瓷氧化鋁的純度、粒徑、形貌都有很高要求，日本、韓國的產品較成熟，但價格比國產的貴一倍以上。國內目前也有多家公司在研發陶瓷氧化鋁，希望減少進口依賴。

相關研發公司：國瓷材料等

9、高電壓電解液

提高電池能量密度乃鋰離子電池的趨勢之一，目前提高能量密度方法重要有兩種：一種是提高傳統正極材料的充電截止電壓，如將鈷酸鋰的充電電壓提升至4.35V、4.4V。但靠提升充電截止電壓的方法是有限的，進一步提升電壓會導致鈷酸鋰結構坍塌，性質不穩定;另一種方法則是開發充放電平臺更高的新型正極材料，如富鋰錳基、鎳鈷酸鋰等。

正極材料的電壓提升后，要與之配套的高電壓電解液，添加劑對電解液的高電壓性能起到關鍵性用途，其成為近年來的研發重點。

相關研發公司：新宙邦、天賜材料等

10、水性粘結劑

目前正極材料重要使用PVDF做粘結劑，用有機溶劑進行溶解。負極的粘結劑體系中有SBR、CMC、含氟烯烴聚合物等，也會用到有機溶劑。在電極片制作過程中，要將有機溶劑烘干揮發，這既污染環境，又危害員工健康。干燥蒸發的溶劑需用特殊的冷凍設備收集并加以處理，且含氟聚合物及其溶劑價格昂貴，新增了鋰離子電池的生產成本。