一堂专业课，一场高层学术论坛，一次关于国家关键金属战略的学习思考，一颗科创的种子就此在一群郑州大学本科生心中生根发芽。面对我国下一代动力电池自主可控的时代命题，来自材料、高分子、会计学、人工智能、工商管理等不同专业的青年学子走到一起，组建起锂途芯能跨学科创新创业团队，瞄准固态超高镍动力电池这一行业硬骨头，从课堂走向实验室，从实验室迈向产业厂区，历时十九个月，完成从理论构思、原理突破、样品试制到企业实地验证的完整探索，用本科生的力量，向着高比能固态动力电池的“无人区”勇敢出发。

　　缘起：国之所向，青年闻令而动

　　高能量密度锂电池，已经成为全球新能源产业的竞争制高点。在新能源汽车、民用及军用无人机、人形机器人、低空装备等领域，高性能动力电池是装备性能提升的核心底座。锂、镍作为战略关键金属，其高值化利用不仅关乎产业经济效益，更具备深刻的地缘与能源安全意义。但放眼行业，超高镍固态动力电池长期受三大痛点桎梏：离子传输速率慢、固固界面稳定性差、界面接触不良，直接造成充电慢、循环寿命短、热安全风险突出等现实难题，成为横亘在产业面前的现实障碍。

　　最初的灵感萌发于《材料科学与工程导论》课程课堂，在第三届关键金属高层学术论坛的启发下，团队成员敏锐意识到：超高镍是动力电池提升能量密度的必然路线，而电解质固态化是解决电池安全问题的核心出路，但二者结合之后的工程化难题，仍等待着科研人员去突破。刘炯天院士的寄语萦绕在大家心中：“大学生要有家国情怀，要勇于创新，敢于亮剑，你们要勇闯科研的无人区，捅破关键金属研究的那片天！”这句话成为整个团队前行的精神支柱。

　　没有停留在书本的理想设想，团队开启深度产业调研。同学们梳理近五年三百二十余篇SCI文献，整理六十余项相关专利，产出二十余份产业调研报告；走出校园，奔赴江苏、河南、广东等锂电产业集聚区域，走访十余家锂电上下游企业，累计采集四十余份不同工艺的正极样品，完成近百次XRD等表征实验。在一次次走访交流中，他们真切感知：实验室优异的性能数据，放到工业化大生产之中，就会面临界面副反应、微裂纹演化、中试放大一致性差等现实瓶颈。纸上得来终觉浅，产业端的真实痛点，坚定了团队攻关固态超高镍电池的决心。

　　依托郑州大学关键金属选冶与高纯制程全国重点实验室平台，这支由本科生为主力的跨学科队伍正式组建。团队负责人时韵哲，作为项目核心工艺发明人，牵头完成关键技术设计与验证；原宇航、潘心雨、宋雨霏、马思含等成员来自材料、高分子、经管、人工智能多个专业，并分别负责深耕材料合成实验、表征数据分析、商业模式、市场调研与商业落地，多学科交叉互补，为顺利完成项目筑牢人才根基。团队累计斩获国、省、校级各类荣誉五十余项，在科研与竞赛的磨砺中快速成长。

图1.锂途芯能团队成员一起讨论技术问题

　　攻坚：三破技术壁垒，啃下超高镍固态电池硬骨头

　　明确方向之后，便是漫长且枯燥的科研攻关之路。超高镍正极本身容易发生相变、产生微裂纹；固态体系下固固界面接触差、阻抗高，液态电解液带来的起火爆炸风险又需要彻底规避。想要同时实现高能量密度、长循环、高安全，多重矛盾交织，每一步实验都充满不确定性。

　　团队锚定三大创新方向，开启反复迭代试验。第一项突破，p区金属与非金属协同掺杂改性超高镍正极，通过特殊掺杂工艺拓宽锂离子传输通道，缓解正极内部应力不均问题，将放电比容量提升至240 mAh/g，5C高倍率性能得到显著提升。第二项突破，开创磷酸盐原位界面包覆技术，构筑稳定的表面保护层，有效抑制超高镍材料的界面副反应，循环稳定性得到明显改善。第三项突破，是团队全球首创，提出了电化学原位氧自由基催化聚合策略，利用高电压诱导原位聚合，在正极与固态电解质之间构筑准固态界面，破解固态电池固固界面接触差这一共性行业难题，实现从“0”到“1”的技术跨越，成品电芯达成410 Wh/kg能量密度，可以稳定循环1500次，实现不起火、不爆炸的安全特性。

　　这条路并非一帆风顺。无数个夜晚，实验室灯火通明，配比调整、烧结工艺改良、包覆条件调试，大量样品制备、电化学测试、电镜表征，失败是常态。一批批样品做出来，性能达不到预期，就要推倒参数重新再来。从2025年1月确立方向，到7月完成多组配比迭代，再到次年年初完成电化学原位聚合工艺优化，一直到2026年3月完成单体中试，7月完成动力电池样品验证，历时19个月，团队走完“正极组分设计—电化学原位聚合—综合性能突破—安全验证—样品试制”完整链条。学生作为第一发明人主导多项核心发明专利，多篇高水平学术论文相继发表，核心知识产权全部由团队成员共同持有，真正做到学生主导核心技术突破。

　　技术指标对标行业头部企业公开中试数据，锂途芯能1号固态电池产品，在能量密度、循环寿命、倍率性能、工作温区、热失控抵御温度上均展现出竞争优势，让一套出自本科生团队的技术方案，拥有了直面行业龙头比拼的底气。

　　笃行：走出实验室，在产业现场寻找答案

　　科研的终点不是论文与专利，而是面向产业落地。为了缩小实验室与工业化生产之间的鸿沟，团队坚持把调研做进产业一线。2026年6月9日，锂途芯能团队奔赴新乡天力锂能集团股份有限公司开展实地调研。走进企业厂区，穿行在生产车间与原料区域，近距离学习正极材料工业化生产全流程，亲身体验工业设备运行、原料存储、物料流转、现场工艺管控。

　　没有会议室里纸上谈兵，在轰鸣的生产现场，队员们对照自己的实验室样品，认真记录工业生产中的现实约束：大规模烧结下材料批次一致性如何保障？原料杂质会对超高镍体系带来哪些干扰？现有产线设备该如何适配固态化新工艺？厂区所见的每一处细节，都反过来指导团队优化自己的实验思路，修正技术方案中脱离工业化实际的理想化假设。

　　一次次产业走访，带来实实在在的合作机会。团队先后和天力锂能、海四达电源、深伟业等多家新能源企业开展对接，达成技术试点验证意向。LTXNIFB超高镍正极材料、锂途芯能1号固态电池相继进入企业验证阶段，开展为期数月的中试测试。

　　技术之外，团队同样思考商业化生存之路。结合自身高校科研团队的定位，确定“技术服务一体化”的商业模式：依托高校实验室完成研发，对接外部工厂代工生产，同时输出材料改性、固态工艺定制化技术服务，打通上游原料、中游代工、下游锂电企业的完整链路。团队同步规划股权架构、融资规划、未来五年营收与利润预测，分初创扎根、规模扩张、全球领航三步走制定长远发展蓝图，不止做一项实验室科研成果，更努力打造国产超高镍固态正极的青年创业品牌。

图2.锂途芯能团队成员走访新乡天力锂能集团股份有限公司

　　成长：科创育人，一群青年的蜕变与时代担当

　　科创项目，最大的收获从来不止是专利、样品和意向合同，更是一群年轻人的蜕变。

　　来自不同专业的同学在这里合作共赢：材料专业同学扎根合成与电化学实验；经管同学学习市场分析、商业谈判、投融资规划；人工智能专业的同学参与数据处理与仿真模拟。同学们把课堂理论、创新创业课程培训、社会实践和大创项目深度融合，在项目之中学会查阅文献、动手实验、企业访谈、商业策划、团队协作。

　　项目发展同时反哺人才培养。依托关键金属选冶与高纯制程全国重点实验室平台，项目带动本科生参与科研实践，推动课程和产业需求深度融合，探索科教融汇、产教融合新模式。多家主流媒体对项目进行报道，让青年科研创新的声音被行业关注。

图3.锂途芯能团队成员推进项目进展

　　“国之所需，吾辈所向”面对关键金属高值利用、动力电池自主可控的时代考题，锂途芯能团队以本科生的身份，直面固态电池的技术难关。他们深知，距离大规模商业化量产，面前仍还有很长的路要走，中试放大、工艺迭代、成本优化，每一关都充满挑战。但这群从中原大地上走出来的青年学子，愿意以青年人敢闯敢试的锐气，持续深耕固态超高镍动力电池赛道，力求为我国下一代动力电池发展贡献属于青年的一份力量。