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自從西元2000年前後手機、數位相機與筆記型電腦之普及並由鎳氫/鎳鎘電池轉用鋰離子電池後，人類的生活開始與鋰離子電池密不可分；而後更是在電動工具、平板電腦、行動電源等被大量使用；而經長期的佈局與發展後，電動汽、機車(xEV、e-scooter)與儲能應用(ESS)更是為未來10年的鋰離子電池需求開啟了巨量的大門。從第一顆量產品迄今的30年內，鋰離子電池(芯)的能量密度也隨著材料的開發與製程工藝上的進步，變成當初的3倍之高，雖然這樣的成長幅度不似半導體產業近20年飛躍式的進展，但仍是累積了正、負極材料廠與電芯廠的許多努力才有今日的成果。故本文也針對過去30年的鋰離子電池能量密度變化進行探討，期能讓此領域內的研究人員對過去有更多的瞭解並對未來開發有更多的想法。

【內容大綱】

• 一、 鋰離子電池能量密度的變化分野
  • (四)  2013~2020年的能量密度變化
• 二、正極、負極體積電容量之演化過程
• 三、總結與未來展望
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【圖表大綱】

• 圖十二、2012~2015年間，日韓大廠均已開發出2.9~3.2 Ah之middle rate電芯
• 圖十三、由NMC111、532、622至811與NCA之能量與極片密度比較
• 圖十四、軟包電芯透過充電電壓提高與增加塗重及減少其他材料厚度來提升能量
• 圖十五、軟包電芯透過充電電壓提高與其他技術來提升能量密度之設計概念
• 圖十六、日系廠商已添加SiOx來提升電芯能量密度於middle rate及高容量電芯
• 圖十七、近年鋰離子電池中鋁塑膜、鋁箔、銅箔及隔離膜(含塗層)之使用厚度變化
• 表一、石墨負極之體積電容量及導入之技術與大約年份
• 圖十八、2016年後之石墨負極與添加SiOx於負極後的克電容量與極片密度關係
• 表二、LCO正極之體積電容量及導入之技術與大約年份
• 圖十九、三星集團除LIB外，尚著重在鋰金屬、全固態(近期)及鋰空氣(中、長期)電池技術的開發
• 圖二十、日本NEDO對於全固態電池開發計畫中車廠與電芯廠及材料廠合作關係