德国启动硅基负极研究项目FACILE,致力于将电池能量密度提升 250%
——将电池能量密度提升 250 % 的“薄纸”解决方案
德国巴登-符腾堡州启动了 “用于高性能、可持续锂离子电池的创新型纤维-硅基负极材料的开发与生产”(“FACILE”)项目,由巴登-符腾堡州四家机构联手攻关,目标是借助新型硅基负极把锂离子电池的能量密度一次性提高 250 %。


四家本土合作伙伴包括巴登-符腾堡州太阳能与氢能研究中心(ZSW),四方团队将把“造纸和非织造布的成熟工艺”与“半导体和光伏领域最先进的工业涂布技术”嫁接在一起,既追求性能,也追求绿色制造。
能量密度跃升路径
• 石墨负极:370 mAh g⁻¹
• 硅负极理论值:4 200 mAh g⁻¹
• FACILE 实用目标:≥1 000 mAh g⁻¹(提升约 250 %)
硅的致命短板——充放电时体积膨胀/收缩高达 300 %,不解决就开裂、掉粉、死电池。ZSW 在新闻稿里直言:“这是硅走向量产的最大拦路虎。”
“无纺布+硅”复合方案
研究团队决定抛弃传统的金属集流体涂布路线,直接把硅活性材料做进“导电无纺布”里。纤维构成的柔性三维网络可以像海绵一样缓冲硅的体积变化,同时兼顾高面容量、长循环和可持续。
ZSW 乌尔姆总部董事会成员兼所长 Markus Hölzle 表示:“FACILE 项目展示了巴登-符腾堡州如何一条链打通从材料到电芯的锂离子电池全价值链。项目将开发出能够自我补偿巨大体积变化的柔性无纺布硅负极,为区域竞争力添砖加瓦。”
项目各方任务分工
• ZSW:先在小软包电池里验证无纺布硅负极,再放大到车用大电芯,全程使用 ZSW 的试点产线。
• Centrotherm International AG(布劳博伊伦)——项目总协调,负责开发高通量硅涂布设备。
• Phoenix NonWoven(伦宁根)——定制特种导电无纺布。
• ISC Konstanz——研究无纺布与铜箔的界面结合。
• 康斯坦茨大学光伏系——材料表征与失效分析。
时间表与资金支持
该项目于2025 年 7 月 1 日启动,计划2027 年 6 月 30 日收官,巴登-符腾堡州经济、劳动与旅游部全额资助 128 万欧元。

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