从EDLC和锂离子电池到钛酸锂电池，尼吉康的“高瞻远瞩”

移动、可穿戴、手持是电子行业逐渐步入万物互联、人工智能时代的关键词，支持这种改变便是蓄电技术。

然而，产品功能与日俱增，对蓄电装置的输出能力和蓄电能力要求越来越高。另外，产品寿命要求变高，很多产品甚至要在生命周期内无需更换电池。

因此，新的需求催生了蓄电装置的转变。尼吉康在此背景之下，开发了一种新型的小型锂离子可充电电池，并在CEATEC 2020上展示了这项技术的进度和成果。

兼顾高功率密度和高能量密度

目前来说，主要使用的蓄电装置主要分为EDLC（电器双层电容器）、铅蓄电池、镍氢电池、锂离子可充电电池。其中，大部分与物联网、人工智能相关移动应用多采用EDLC和锂离子电池方案。

尼吉康展示了一张Ragone Plot（功率密度与对应能量密度的对数关系图），对比不同装置蓄电装置的功率密度和能量密度。

功率密度采用循环伏安法（CV）进行测量，公式为

能量密度采用恒流充放电（GCD）进行测量，公式为

式中C（F/g）为整个电容的比电容，计算时需计算两个电极的质量，即为窗口电压；t(s)为放电时间。

通过公式可以看出，功率密度主要取决于电极材料自身容量和窗口电压，通过改性或新材料可提高电极材料的电容性能，能量密度则取决于电池的放电时间。

经过计算可以发现，铅蓄电池和镍氢电池明显不满足大功率输出需求。EDLC虽然拥有很好的功率密度，即很好的充放电流，但放电时间很短，最终导致容量不足；锂离子可充电电池拥有很好的能量密度，但反之功率密度较小，不能满足大容量需求。

拥有高功率密度和高能量密度，意味着能在保持续航前提下，拥有瞬时大功率。正是因为基于对市场的洞察，尼吉康才研发了兼顾两个性能的小型锂离子可充电电池SLB系列。

通过对比EDLC与锂电子电池数据参数，尼吉康所研发的小型锂电子可充电电池在能量密度上可达40Wh/kg，优于EDLC；在功率密度上达到3kW/kg，可在-30~60℃下使用，周期寿命超过25,000回，并且不会因热失控着火，全面优于锂离子电池。

负极材料变为LTO，结构优化为圆筒状

为何尼吉康的小型锂离子可充电电池拥有如此的“魔力”，能够兼顾两种性能？根据尼吉康的介绍，这主要归功于基本技术采用了东芝（TOSHIBA）可充电电池 SCiB 技术，开发产品的负极采用了钛酸锂（Li4Ti5O12，Lithium titanate oxide，LTO）。

除此之外，尼吉康还在结构上进行了优化。普通的锂离子可充电电池的结构一般采用圆筒形、方形和钮扣形。尼吉康开发的小型锂离子可充电电池采用了圆筒形状，几乎与尼吉康电气双层电容器的基本结构一致，由正极、负极、隔膜、电解液以及外壳材料构成。