1.1 具体技术难题或发展瓶颈

随着全球能源结构的转型与低碳经济的发展，光储充一体化技术作为未来能源领域的重要发展方向。光伏电站的设计使用寿命是20~25年，然而当前石墨的循环性能仅能支撑储能电池15年（磷酸铁锂电池10000圈@70%SOC），“风、光、储”寿命差5~10年。因此，迫切需要通过技术创新与材料改良，显著提升石墨的循环性能，以匹配并支撑储能系统对长期稳定性和耐久性的高要求，从而推动整个新能源行业的可持续发展与升级。

目前，石墨负极面临的三大主要问题如下：

① 循环过程中石墨结构的破坏：石墨负极在脱嵌锂的过程中晶体结构的反复膨胀和收缩，会造成石墨颗粒内部应力不一致，导致石墨颗粒开裂结构破坏，从而嵌锂位点减少，循环性能衰减。

② 循环过程中的副反应累积与活性锂消耗：石墨反复膨胀和收缩会造成石墨表面的固体电解质界面（SEI）膜发生破裂和颗粒破碎，导致石墨表面形成新的SEI膜，从而加速活性锂离子的损耗。

③ 循环过程中的界面劣化问题：随着循环圈数的增加，石墨因膨胀、SEI膜增厚等原因造成电池极片打皱，导致正负极之间接触不良形成锂离子断桥，出现黑斑、紫斑等界面问题，造成循环性能衰减；除此之外，由于循环过程中副反应增加，阻抗增大，导致负极动力学不足，造成金属锂沉积在负极表面，循环性能进一步恶化。

1.2 期望技术攻关的方向

传统的技术手段，如优化原材料设计、石墨颗粒设计等，对石墨循环性能的改善效果并不显著。基于对石墨循环过程结构和界面劣化机制的理解，探索在石墨材料表界面构筑纳米人工SEI层是改善石墨材料结构和界面稳定性的有效策略。通过精细调控人工SEI层的化学组分、包覆黏附力有效抑制石墨的膨胀，增加石墨/电解液界面的稳定性，从而提升石墨的循环性能。

具体指标如下：

    （1）石墨的可逆比容量损失<1%）（扣式半电池测试，对比改性前石墨的容量，改性前的石墨由海辰储能提供）；

    （2）石墨的循环性能提升30%（对比改性前石墨的循环圈数，改性前的石墨由海辰储能提供）；

（3）动力学≥1.0C（对比改性前石墨的性能，不恶化充电能力，改性前的石墨由海辰储能提供）；

    （4）成本增加幅度≤20%（对比改性前石墨的价格）。

2.1 目前已经开展的工作、所处阶段：目前，海辰储能已成立长寿命石墨人工SEI项目。该项目已完成项目立项和关键技术路线设计，正处于技术路线探究的小试阶段，已探索并验证部分人工SEI策略。

2.2 投入资金及人力：为确保项目的顺利推进，公司计划投入研发经费15万元，旨在为该项目的技术创新与突破提供坚实的资金保障。项目参与人员4人，包括负极材料研发工程师1名、技术员1名、电池制作1名、测试表征1名。

2.3 仪器设备及生产条件等：海辰储能拥有厦门市锂电池储能应用材料与安全重点实验室，总投资4.5亿元，总面积22500多平方米。拥有R1、R2两栋研发大楼，配备设备2000多台/套，电池测试通道超过26000个。具备从材料合成—粉末物性测试—软包电池制作和测试的能力和资源。

① 材料合成：包括但不限于马弗炉、高温箱式气氛炉、双锥干燥机等材料合成设备。② 粉末物性测试及机理研究测试设备：粒度测试仪、比表面积测试仪、蓝电测试设备、电化学工作站、SEM、ICP、XRD（具备原位和高温测试能力）、GC-MS、TG-DSC、ARC、FTIR等相关测试设备。

③ 软包电池制备设备：5L和30L搅拌罐、转移涂布机和小型挤压涂布机、辊压设备、分条设备、注液设备、化成分容测试柜等。

④ 软包电池测试设备：倍率充放电、HPPC、高低温性能、存储、循环寿命等电性能和安全性能测试设备。

3.1 对产业转型升级发展的贡献及解决的重大行业发展问题

电化学储能是建设新型电力系统、推动能源绿色低碳转型的重要装备和关键技术。随着风电、光伏等可再生能源发电渗透率的显著提升，对磷酸铁锂电池储能系统的性能要求也随之跃升至新高度。通过精细调控石墨表界面人工SEI层化学组分抑制石墨的膨胀，增加石墨电极界面的稳定性，从而提升石墨的循环性能，降低储能电池整个生命周期的使用成本，匹配风力、光伏电站设计寿命，为全球能源绿色低碳转型及早日实现“碳达峰、碳中和”目标提供重要技术支撑。

3.2 预期应用场景及产生的经济社会生态效益

本项目石墨表界面人工SEI技术，解决石墨循环性能差难题，提升海辰储能电池的核心竞争力，将此技术应用于大容量储能电池领域，预计新增销售收入1000万元以上，并有望在未来几年内持续增长。同时，长寿命储能电池的广泛应用将降低风光发电项目的整体成本，提高可再生能源的利用率，促进新能源市场的健康发展，减少对传统化石能源的依赖，降低温室气体排放，为应对全球气候变化贡献力量。

4.1 资质条件：

① 来自具备博士后工作站的高校或者科研院所；

② 来自新能源方向（主要是电池储能方向）的课题组；

4.2 科研能力：

① 以一作发表SCI论文≥1篇、专利1篇；

② 具备独立完成材料合成、电化学以及机理分析的能力；

③ 博士期间以电池研究方向为主；

④ 博士期间承担横向课题者优先；

4.3 项目限时：一年；

4.4 产权归属：本项目成果的知识产权（包括申请权）归双方共有，但海辰占有优先使用权。