ऊर्जा घनत्व किसी निश्चित स्थान या द्रव्यमान में संग्रहित ऊर्जा की मात्रा को मापता है। इसे आमतौर पर मेगाजूल प्रति किलोग्राम या वाट-घंटे प्रति लीटर में व्यक्त किया जाता है। उच्च ऊर्जा घनत्व का अर्थ है कम जगह और कम वजन में अधिक शक्ति। यह कारों, विमानों और फोनों के लिए महत्वपूर्ण है।

ईंधनों में काफी अंतर होता है। गैसोलीन में लगभग 44 मेगाजूल प्रति किलोग्राम ऊर्जा होती है। कोयले में 24 से 35 मेगाजूल ऊर्जा होती है। लकड़ी में लगभग 16 मेगाजूल ऊर्जा होती है। लिथियम-आयन बैटरी में लगभग 0.3 से 0.7 मेगाजूल प्रति किलोग्राम ऊर्जा होती है। इस अंतर के कारण ही इलेक्ट्रिक वाहनों को गैसोलीन कार की रेंज के बराबर चलने के लिए बड़े और भारी बैटरी पैक की आवश्यकता होती है।

वैज्ञानिक बैटरी की ऊर्जा घनत्व को और बढ़ाने के प्रयास में लगे हैं। सॉलिड-स्टेट डिज़ाइन आज के लिथियम-आयन सेल की तुलना में दो से तीन गुना अधिक घनत्व प्रदान करने का वादा करते हैं। लिथियम-सल्फर और लिथियम-एयर अभी काफी दूर हैं। प्रगति के बावजूद, तरल ईंधन संभवतः कई वर्षों तक विमानन और जहाजरानी में प्रमुख भूमिका निभाते रहेंगे। भौतिकी के नियम अटल हैं। बैटरियों में सुधार धीरे-धीरे होता है। ईंधन को एक सदी की बढ़त प्राप्त है।

विशिष्ट मान

• गैसोलीन: लगभग 44 MJ/kg
• डीज़ल: लगभग 45 MJ/kg
• कोयला: 24 से 35 माइक्रो जूल/किलोग्राम
• लकड़ी: लगभग 16 MJ/kg
• लिथियम-आयन: 0.3 से 0.7 एमजे/किलोग्राम