根據《中國制造2025》的規劃目標，2020年鋰離子電池單體比能量達到300Wh/kg，2025年達到400Wh/kg，2030年達到500Wh/kg。提升能量密度是鋰離子電池研究永恒的話題，行業內普遍認為，鋰離子電池技術的近期目標是通過高鎳三元正極、硅碳負極實現單體300wh/kg，中期(2025年)目標是基于富鋰錳基/高容量Si—C負極，實現400wh/kg。

鋰離子電池比能量的提升離不開材料技術的進步和生產工藝的提升。目前，關于鋰離子電池的研究工作多集中在開發新的電極活性材料，隔膜和電解質材料，卻很少關注電極和電池結構對電池性能的影響。比如通過優化電極的結構，可以提高電極的導電性和其對電解液的浸潤性能，加快電子和離子在整個電極內部的傳輸速率，進而提升電池的能量密度和倍率性能。

提升涂布量是提升鋰離子電池能量密度的有效方式，但是隨著涂布量的上升，我們會發現鋰離子電池的電性能，特別是倍率性能和循環性能出現了顯著的下降，這主要是因為鋰離子電池的電極是由顆粒組成的多孔結構，其中的孔隙復雜、迂曲度高，會顯著增加鋰離子在其中擴散的阻力。能量密度提高以后，電極設計問題更突出。活性物質在電池中的占比是影響電池比能量的一個重要因素。同樣正負極材料，同樣的克容量，如果一個電池里面活性物質質量占比較小的話，電池的能量密度就低。所以要提高能量密度，一定要從相同重量的電池里面盡量多地填充活性物質。活性物質多一定是輔助材料少，銅箔要減少、鋁箔要減少；其實最主要的是將電極做厚，電極厚了，集流體和隔膜的用量也就減少了。然而，如何獲得既具有良好的電子/離子傳輸特性，又具有較高活性物質負載量的厚電極是一個巨大的挑戰。鋰離子電池電極不能做厚，厚了之后電極表面極化就變大了，電極在厚度方向的利用率就降低，而且會造成充電過程中負極析鋰、正極分解等問題。從提高能量密度來講，希望越厚越好；但是極化理論告訴我們，電極越薄越好，這兩者是完全矛盾的。隨著能量密度提高，比如一個單體100wh/kg，現在變成300wh/kg，意味著單位重量的材料所承擔的電流同步提高，因此對于高能量密度電池，保持功率性能是非常難的，所以高載量的電極設計技術越來越重要。

越靠近隔膜的時候液相電流是越大的，這個電流就是外部電流；沿著極片厚度方向，液相電流慢慢減少，固相電流逐漸增加。所以越靠近隔膜電極孔隙應該越高，越靠近電極的集流體，電極孔隙可以越低。