【會議報告】超高鎳多元正極材料在半固態圓柱電芯領域的設計思路探討

半固態電池是一種采用固液混合電解質的電池技術，是液態電池向全固態電池過渡的重要產品。相比傳統液態電池，半固態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，在循環過程中可實現均勻的應力分布。尤其在固態和半固態電池中，電芯在充放電時會發生膨脹，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壽命。因此，圓柱電池被認為是一種天然的優良封裝形式。

不過，要充分發揮半固態圓柱電芯的高能量密度和循環壽命優勢，離不開超高鎳正極材料的性能突破與產業化支撐。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業化經驗。

目前，經過四年的艱苦研發，公司已經突破了半固態電池的多項關鍵技術，實現了工程化批量生產，核心技術指標行業領先。同時，經過產業化實踐和基礎研發探索，打造了一支具有國際視野和核心創新力的團隊。

半固態電池兼具液態電池的離子傳導優勢與固態電池的安全特性，能在能量密度、循環壽命、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。隨著低空領域商業化加速，固科亞太的半固態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。

針對固態電池產業化發展現狀，中國粉體網聯合合源鋰創、江蘇省企業發展工程協會將于2025年9月23-24日在江蘇· 蘇州舉辦第七屆高比能固態電池關鍵材料技術大會。為致力于固態電池技術開發的企業，科研院校，以及新能源汽車、儲能、消費電子等終端企業提供信息交流的平臺，開展產、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和產業化工作超過十五年，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，具有豐富的研發和產業化經驗，累計申請核心發明專利超過30項。近年來，圍繞超高鎳材料在包括半固態、固態電芯等領域的產業化開發與應用聯合上下游企業及科研院所進行廣泛的探索與交流，成果豐碩。

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