How to improve battery capacity

As a way to improve the capacity (energy density) of the battery,
How to improve the charging voltage electrically,
There is a way to physically reduce the thickness of the material inside the battery.


If you improve the charging voltage,
Since the potential difference of lithium ions is widely used, more capacity can be realized.

In order to improve the charging voltage, a new cathode material that does not collapse even at a high voltage is required.

Every time we increase the energy density, we need a new anode material.



LCO (LiCoO2, lithium cobalt oxide) is used as the cathode material in the IT device.

Co (cobalt) helps maintain the structure of the cathode material, but because it is expensive, it is mainly used in batteries for expensive IT devices. Material companies such as EcoPro BM and L&F, which we know well, mainly produce NCM and NCA, which are mainly used for EVs.


China's Shanshan to invest $1.2 billion to boost battery materials output image thumbnail delete
China's Shanshan to invest $1.2 billion to boost battery materials output
Chinese battery materials producer Ningbo Shanshan said on Monday it would invest 8 billion yuan ($1.24 billion) in new facilities in Southwest China to boost production, with an eye on exporting more products to Europe.




Samsung Electronics' Galaxy S22 used a charging voltage of 4.47V and an average charging voltage of 3.88V.
The Galaxy S20 released in 2019 used a charging voltage of 4.43V and an average charging voltage of 3.86V.
The Galaxy S10 released in 2017 used a charging voltage of 4.4V and an average charging voltage of 3.85V.


It has been confirmed that Samsung Electronics' Galaxy S series improves charging voltage every two years to improve capacity.



A method of reducing the thickness of a material and improving the capacity includes reducing the thickness of the substrate of the electrode or the thickness of the separator. However, the thickness of the material cannot be infinitely reduced. Reducing the thickness of the electrode or separator may increase the possibility of contact between the cathode and anode, which may pose a safety problem.



To increase the capacity, the electrode/separator thickness must be thin, which is disadvantageous for stability, and on the contrary, there is a trade-off where the capacity decreases when the thickness is increased. There seems to be a trade-off in all sectors of the natural world. So, it's the engineer's job to find the best combination and it seems really difficult.


All engineers, fighting!