تقيس كثافة الطاقة كمية الطاقة المخزنة في حيز أو كتلة محددة. وعادةً ما تُقاس بالميغا جول لكل كيلوغرام أو واط ساعة لكل لتر. تعني كثافة الطاقة العالية قدرة أكبر في حجم أصغر ووزن أخف، وهذا أمر بالغ الأهمية للسيارات والطائرات والهواتف.

تختلف أنواع الوقود اختلافًا كبيرًا. يحتوي البنزين على حوالي 44 ميغا جول لكل كيلوغرام، بينما يحتوي الفحم على ما بين 24 و35 ميغا جول، ويحتوي الخشب على حوالي 16 ميغا جول. أما بطاريات الليثيوم أيون، فتحتوي على ما يقارب 0.3 إلى 0.7 ميغا جول لكل كيلوغرام. هذا التفاوت يفسر سبب حاجة السيارات الكهربائية إلى بطاريات كبيرة وثقيلة لتضاهي مدى سير سيارات البنزين.

يسعى العلماء جاهدين لرفع كثافة طاقة البطاريات. وتَعِدُ التصاميم ذات الحالة الصلبة بكثافة طاقة تتراوح بين ضعفين إلى ثلاثة أضعاف كثافة خلايا الليثيوم أيون الحالية. أما بطاريات الليثيوم-الكبريت والليثيوم-الهواء فهي أبعد من ذلك. ومع كل هذا التقدم، من المرجح أن تهيمن أنواع الوقود السائل على قطاعي الطيران والشحن لسنوات. فالفيزياء لا تعرف المستحيل، والبطاريات تتحسن تدريجيًا، بينما يتمتع الوقود بأسبقية قرن من الزمان.

القيم النموذجية

• البنزين: حوالي 44 ميجا جول/كجم
• الديزل: حوالي 45 ميجا جول/كجم
• الفحم: من 24 إلى 35 ميجا جول/كجم
• الخشب: حوالي 16 ميجا جول/كجم
• أيون الليثيوم: من 0.3 إلى 0.7 ميجا جول/كجم