简要介绍本问题在现阶段学术研究和科技发展中的最新前沿进展和产生背景，以及未来面临的关键难点、挑战

背景：能源危机，气候变化，雾霾污染，严重危害人们的生活品质及健康安全，节能减排势在必行。采用可再生，可持续能源，大力发展电动汽车，既是有效应对能源和环境挑战，实现中国汽车产业可持续发展的必然选择，也是实现汽车产业跨越式发展的重要举措。

动力电池是电动汽车驱动能量的来源，直接关系到电动汽车的续航里程、安全性等问题，是电动汽车核心零部件之一。我国政府在《中国制造 2025》明确提出加速开发下一代锂离子动力电池和新体系动力电池，并提出了动力电池单体能量密度中期达 300 Wh/kg，远期达 400 Wh/kg 的目标。

然而，目前动力电池性能距离纯电动汽车对能量密度、功率密度、循环寿命、成本、安全性等方面的要求还有明显差距。此外，战略新兴产业如先进消费电子、轨道交通、智能电网、分布式可再生能源、航空航天、机器人和国家安全等领域，迫切需要先进储能技术的支持。因此，大力发展动力电池技术，对于推动国计民生具有重大意义。

前言：动力电池技术主要分为两类，一类是高能量密度动力电池技术，其电池体系构成主要是基于LMO/LNCM 体系及LFP 体系。目前，通过正负极材料比容量提升、充放电电压等的不断提高、增加活性物质在电池中的占有比例不断增加，电池能量密度从上世纪90年代的90 Wh/kg 提高至 250 ~300Wh/kg。另一类是高功率密度动力电池，主要是在现有电池体系基础上通过材料纳米化、降低电极面密度、电极多极耳等工艺改进而实现。

面临难点与挑战：但是目前这两大类电池都面临诸多问题，使得实际应用有所不足。对于高能量密度电池，其能量密度基本已达到锂离子电池能量密度的极限，但是距离《中国制造2025》提到的目标仍有较大差距；而对于高功率密度动力电池，其充电时间仍然较长，功率密度仍未达到电动汽车实用化需求。针对上述问题，如何通过新技术变革（如锂硫电池、锂空电池等）实现≥400Wh/kg的高能量密度电池，以及如何实现能够快速充电（充电时间与传统燃油车加油时间相当）的高能量密度兼高功率密度电池，对于电动汽车发展具有重大意义。

简要介绍本问题取得突破后，对本领域或相关其他交叉领域科技发展的重大影响和引领作用，以及可能产生的重大科技、经济和社会效益

电动汽车是二十一世纪世界各国竞相争夺的战略性新兴产业，是实现节能减排主要的途径，缓解能源危机的必然举措，是国家振兴新能源产业的重要支撑力量。电动汽车用动力电池技术涉及电池材料、单体、模块、系统集成、计算机模拟、电池管理、电池评估和整车应用等多个领域，通过动力电池技术研发，能够对本领域及相关领域发挥以下重大作用：

首先，在动力电池原材料供应链上，将会促使新材料、制造工艺、制造设备等相关供应链的进步和提升，淘汰部分落后的工艺和装备，提高矿业原材料资源的利用率，减少原材料厂商对环境的影响。同时将会提高新型先进原材料制造供应链的附加价值，带动新型先进原材料制造产业链的发展。

其次，在动力电池的实际应用产业中，由于解决了新能源汽车的动力电池瓶颈问题（动力电池的安全性、一致性、高功率高比能量性能等），使得新能源汽车具有更高安全性和更长的续航里程，从而使新能源汽车最终得到用户的青睐，逐渐取代目前燃油汽车的地位，为世界汽车科技技术带来巨大的革命性转变，引起新能源汽车产业经济的井喷。

再次，在动力电池制造领域，由于新材料、新工艺、新技术集成整合方面的技术变革，将会推动电池材料制造、电池制造、动力电池集成制造、汽车整车制造等领域去引进和发明新的研发设备、制造装备、测试设备、其他周边设备和设施等，催生新的高端设备制造供应商，推动整个装备制造行业的升级、换代、进步，使其技术水平更适应新型动力电池的制造需求，产生动力电池的横向产业经济效益。

综上所述，通过动力电池技术研发，将会达到促进新能源汽车的发展，也会带动新能源汽车的相关配套设施的建立、增加相关服务行业人员的就业数量、带动地方经济的发展。比如，将会加快新能源汽车的充电站建设、新能源汽车的高效驱动电机研发和生产、高性能电控原件及智能化系统的研发与生产、催生许多动力电池回收再利用企业的产生等。这些改变将会产生巨大的经济和社会效益，将会成为国家经济发展的另一个重要支柱。