德國(guó)啟動(dòng)硅基負(fù)極研究項(xiàng)目FACILE，致力于將電池能量密度提升 250%
——將電池能量密度提升 250 % 的“薄紙”解決方案
德國(guó)巴登-符騰堡州啟動(dòng)了 “用于高性能、可持續(xù)鋰離子電池的創(chuàng)新型纖維-硅基負(fù)極材料的開發(fā)與生產(chǎn)”（“FACILE”）項(xiàng)目，由巴登-符騰堡州四家機(jī)構(gòu)聯(lián)手攻關(guān)，目標(biāo)是借助新型硅基負(fù)極把鋰離子電池的能量密度一次性提高 250 %。
四家本土合作伙伴包括巴登-符騰堡州太陽(yáng)能與氫能研究中心（ZSW），四方團(tuán)隊(duì)將把“造紙和非織造布的成熟工藝”與“半導(dǎo)體和光伏領(lǐng)域最先進(jìn)的工業(yè)涂布技術(shù)”嫁接在一起，既追求性能，也追求綠色制造。
能量密度躍升路徑
• 石墨負(fù)極：370 mAh g?¹
• 硅負(fù)極理論值：4 200 mAh g?¹
• FACILE 實(shí)用目標(biāo)：≥1 000 mAh g?¹（提升約 250 %）
硅的致命短板——充放電時(shí)體積膨脹/收縮高達(dá) 300 %，不解決就開裂、掉粉、死電池。ZSW 在新聞稿里直言：“這是硅走向量產(chǎn)的最大攔路虎。”
“無紡布+硅”復(fù)合方案
研究團(tuán)隊(duì)決定拋棄傳統(tǒng)的金屬集流體涂布路線，直接把硅活性材料做進(jìn)“導(dǎo)電無紡布”里。纖維構(gòu)成的柔性三維網(wǎng)絡(luò)可以像海綿一樣緩沖硅的體積變化，同時(shí)兼顧高面容量、長(zhǎng)循環(huán)和可持續(xù)。
ZSW 烏爾姆總部董事會(huì)成員兼所長(zhǎng) Markus Hölzle 表示：“FACILE 項(xiàng)目展示了巴登-符騰堡州如何一條鏈打通從材料到電芯的鋰離子電池全價(jià)值鏈。項(xiàng)目將開發(fā)出能夠自我補(bǔ)償巨大體積變化的柔性無紡布硅負(fù)極，為區(qū)域競(jìng)爭(zhēng)力添磚加瓦。”
項(xiàng)目各方任務(wù)分工
• ZSW：先在小軟包電池里驗(yàn)證無紡布硅負(fù)極，再放大到車用大電芯，全程使用 ZSW 的試點(diǎn)產(chǎn)線。
• Centrotherm International AG（布勞博伊倫）——項(xiàng)目總協(xié)調(diào)，負(fù)責(zé)開發(fā)高通量硅涂布設(shè)備。
• Phoenix NonWoven（倫寧根）——定制特種導(dǎo)電無紡布。
• ISC Konstanz——研究無紡布與銅箔的界面結(jié)合。
• 康斯坦茨大學(xué)光伏系——材料表征與失效分析。
時(shí)間表與資金支持
該項(xiàng)目于2025 年 7 月 1 日啟動(dòng)，計(jì)劃2027 年 6 月 30 日收官，巴登-符騰堡州經(jīng)濟(jì)、勞動(dòng)與旅游部全額資助 128 萬歐元。
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