【會議報告】超高鎳多元正極材料在半固態(tài)圓柱電芯領域的設計思路探討

半固態(tài)電池是一種采用固液混合電解質的電池技術，是液態(tài)電池向全固態(tài)電池過渡的重要產(chǎn)品。相比傳統(tǒng)液態(tài)電池，半固態(tài)電池具備更高的安全性和更高的能量密度。其中，超高鎳多元正極材料作為其正極材料之一，由鎳、鈷、錳（或鋁）等金屬元素組成，鎳含量超過90%。通過提高鎳的占比，該材料顯著提升了電池的能量密度和續(xù)航能力。

采用超高鎳多元正極材料可以增加電池中可參與反應的電子數(shù)量，從而進一步提高能量密度。同時，高鎳化減少了鈷的用量，有望降低電池制造成本。盡管使用這類材料會使電池的安全性能和倍率性能有所減弱，但它仍是目前提升能量密度最為有效的技術路徑之一。

圓柱電池由于其結構特性，在循環(huán)過程中可實現(xiàn)均勻的應力分布。尤其在固態(tài)和半固態(tài)電池中，電芯在充放電時會發(fā)生膨脹，而圓柱形外殼能夠為電芯提供均勻而有效的約束，符合固態(tài)電池對封裝壓力的高要求，通常需要維持50兆帕以上，若采用硫化物電解質體系，則需要更高的壓力以保障循環(huán)壽命。因此，圓柱電池被認為是一種天然的優(yōu)良封裝形式。

不過，要充分發(fā)揮半固態(tài)圓柱電芯的高能量密度和循環(huán)壽命優(yōu)勢，離不開超高鎳正極材料的性能突破與產(chǎn)業(yè)化支撐。在這一領域，固科亞太新能源科技（深圳）有限公司正是專注于解決此類挑戰(zhàn)的領先者。作為一家注冊在香港的英資背景的新能源公司（GUKEE NEW ENERGY LIMITED），固科亞太已在超高鎳高熵正極材料一體化技術領域具有國際領先的技術和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗。

目前，經(jīng)過四年的艱苦研發(fā)，公司已經(jīng)突破了半固態(tài)電池的多項關鍵技術，實現(xiàn)了工程化批量生產(chǎn)，核心技術指標行業(yè)領先。同時，經(jīng)過產(chǎn)業(yè)化實踐和基礎研發(fā)探索，打造了一支具有國際視野和核心創(chuàng)新力的團隊。

半固態(tài)電池兼具液態(tài)電池的離子傳導優(yōu)勢與固態(tài)電池的安全特性，能在能量密度、循環(huán)壽命、安全閾值間取得平衡，高度契合無人機“高比能、長航時、高可靠性”的需求。隨著低空領域商業(yè)化加速，固科亞太的半固態(tài)電池及配套超高鎳材料，有望成為撬動這一市場的關鍵力量。

針對固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展現(xiàn)狀，中國粉體網(wǎng)聯(lián)合合源鋰創(chuàng)、江蘇省企業(yè)發(fā)展工程協(xié)會將于2025年9月23-24日在江蘇· 蘇州舉辦第七屆高比能固態(tài)電池關鍵材料技術大會。為致力于固態(tài)電池技術開發(fā)的企業(yè)，科研院校，以及新能源汽車、儲能、消費電子等終端企業(yè)提供信息交流的平臺，開展產(chǎn)、學、研合作。屆時，來自固科亞太新能源科技（深圳）有限公司的CEO葉飛將作題為《超高鎳多元正極材料在半固態(tài)圓柱電芯領域的設計思路探討》的報告。

專家簡介：

葉飛，男，材料學博士（西南交大、伯克利加州大學聯(lián)培），美國勞倫斯國家實驗室訪問學者，鄭州大學客座教授，固科亞太新能源科技（深圳）有限公司創(chuàng)始人兼CEO。曾任某央企新能源項目負責人、某新能源上市公司研究院院長兼首席科學家等。從事高比能鋰電池及關鍵核心材料的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化工作超過十五年，尤其是在高鎳、超高鎳正極材料一體化技術（前驅體制備+鋰化燒結）領域深耕十余年，具有豐富的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗，累計申請核心發(fā)明專利超過30項。近年來，圍繞超高鎳材料在包括半固態(tài)、固態(tài)電芯等領域的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)與應用聯(lián)合上下游企業(yè)及科研院所進行廣泛的探索與交流，成果豐碩。

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