跨國多元化企業旭化成，研發出一項適用於矽基負極高壓鋰離子電池的全新預摻雜技術。這項技術可讓碳酸鋰在較低電壓下，作為額外鋰源，減少富矽電池在首次充放電循環期間，通常會出現的永久容量損失。旭化成未來將與全球客戶緊密合作，透過概念驗證（PoC）評估，探索這項技術的實際應用。
隨著電動車及機械人應用日益普及，鋰離子電池需要提供更高能量密度。為此，業界的研發工作集中於在負極中，以矽基材料部分取代石墨，並提高正極材料的工作電壓。
機械人應用需要更高能量密度 AP圖片
然而，矽基負極在首次充電期間，會出現顯著且不可逆轉的容量損失，嚴重限制電池壽命及總能量密度。為彌補這項影響，需要更多正極活性材料，這會導致材料用量增加及成本上升。
旭化成將重點放在碳酸鋰，其相對便宜，且作為鋰離子電池材料有良好應用記錄，可作為現有方法的替代方案。然而，由於碳酸鋰的分解電壓遠高於鋰離子電池的標稱工作電壓範圍，因此難以用於鋰預摻雜應用。
電動車應用需要更高能量密度 AP圖片
旭化成研發的鋰預摻雜技術，在電解液中加入特殊添加劑，促進碳酸鋰在標準鋰離子電池的典型電池電壓下分解。這可讓碳酸鋰作為犧牲鋰源，預先添加到正極，並在首次充電期間分解以提供鋰。使用低成本碳酸鋰，可大幅提升能量密度。內部測試顯示，一個採用90%石墨及10%一氧化矽負極的鎳錳鈷（NMC）電池，能量密度提升一成。此外，這項技術以每瓦時（Wh）低成本，提高循環壽命，無需對現有電池生產線進行重大修改即可應用，預計可廣泛應用於各種正極及負極材料系統。
旭化成計劃授權這項技術，並提供靈活的合作框架，以分階段方式配合每位客戶的發展階段。這項策略是公司中期管理計劃（MTP）的一部分，其中包括其「技術價值業務創造」（TBC）倡議。透過TBC，旭化成旨在透過專利、技術知識、數據及演算法等廣泛無形資產，以授權等多種形式提供，從而創造價值。透過這項以授權為基礎的業務發展，公司目標是在2025至2027財政年度期間，達成至少10份新授權協議，並在2030年左右，累計利潤貢獻超100億日圓。
全新預摻雜技術概念圖 AP圖片
旭化成是一家跨國多元化企業，致力為全球人類的生活作出貢獻。自1922年成立以來，旭化成從氨及纖維素纖維業務起步，透過積極的業務組合轉型，持續發展以滿足各時代不斷變化的需求。公司在全球擁有5萬名員工，透過在醫療保健、住宅及材料三大業務領域，為全球挑戰提供解決方案，為可持續發展作出貢獻。
（美聯社）
