根據《中國制造2025》的規劃目標，2020年鋰離子電池單體比能量達到300Wh/kg，2025年達到400Wh/kg，2030年達到500Wh/kg。提升能量密度是鋰離子電池研究永恒的話題，行業內普遍認為，鋰離子電池技術的近期目標是通過高鎳三元正極、硅碳負極實現單體300wh/kg，中期(2025年)目標是基于富鋰錳基/高容量Si—C負極，實現400wh/kg。

鋰離子電池比能量的提升離不開材料技術的進步和生產工藝的提升。目前，關于鋰離子電池的研究工作多集中在開發新的電極活性材料，隔膜和電解質材料，卻很少關注電極和電池結構對電池性能的影響。比如通過優化電極的結構，可以提高電極的導電性和其對電解液的浸潤性能，加快電子和離子在整個電極內部的傳輸速率，進而提升電池的能量密度和倍率性能。

提升涂布量是提升鋰離子電池能量密度的有效方式，但是隨著涂布量的上升，我們會發現鋰離子電池的電性能，特別是倍率性能和循環性能出現了顯著的下降，這主要是因為鋰離子電池的電極是由顆粒組成的多孔結構，其中的孔隙復雜、迂曲度高，會顯著增加鋰離子在其中擴散的阻力。能量密度提高以后，電極設計問題更突出。活性物質在電池中的占比是影響電池比能量的一個重要因素。同樣正負極材料，同樣的克容量，如果一個電池里面活性物質質量占比較小的話，電池的能量密度就低。所以要提高能量密度，一定要從相同重量的電池里面盡量多地填充活性物質。活性物質多一定是輔助材料少，銅箔要減少、鋁箔要減少；其實最主要的是將電極做厚，電極厚了，集流體和隔膜的用量也就減少了。然而，如何獲得既具有良好的電子/離子傳輸特性，又具有較高活性物質負載量的厚電極是一個巨大的挑戰。鋰離子電池電極不能做厚，厚了之后電極表面極化就變大了，電極在厚度方向的利用率就降低，而且會造成充電過程中負極析鋰、正極分解等問題。從提高能量密度來講，希望越厚越好；但是極化理論告訴我們，電極越薄越好，這兩者是完全矛盾的。隨著能量密度提高，比如一個單體100wh/kg，現在變成300wh/kg，意味著單位重量的材料所承擔的電流同步提高，因此對于高能量密度電池，保持功率性能是非常難的，所以高載量的電極設計技術越來越重要。

越靠近隔膜的時候液相電流是越大的，這個電流就是外部電流；沿著極片厚度方向，液相電流慢慢減少，固相電流逐漸增加。所以越靠近隔膜電極孔隙應該越高，越靠近電極的集流體，電極孔隙可以越低。所以，既要保證高能量密度、又要保證功率性能，如何解決這種矛盾呢？即將于2019年5月6-9日在深圳舉辦的“第四屆全球鋰電技術峰會”期間，大會主席張正銘先生邀請了在鋰離子電池厚電極技術開發和應用方面取得突出成績的日本電池專家大田直樹先生（NaokiOta）到會做“半固態電極—下一代產品和制造平臺”的專題演講。

自2012年以來，大田直樹一直是24M技術公司的首席技術官，是公認的鋰離子電池全球專家，在鋰離子電池行業擁有28年的經驗。直樹先生與人共同創建了Quallion公司,為醫療和特種航天行業服務。作為Ene1的首席技術官和首席運營官以及Ener1的總裁和首席運營官，直樹先生在美國、韓國和中國領導混合動力汽車（HEV）、插電式混合動力汽車（PHEV）、電動汽車和電網儲能產品線和制造工廠的運營。最近，他與國內某骨干動力電池企業合作，采用厚電極技術顯著提升了磷酸鐵鋰電池的單體比能量。直樹先生認為，自28年前索尼首次推出第一批鋰離子電池以來，基本的產品設計和制造方法沒有改變，但產品應用從消費電子快速轉向市場規模更大的汽車和電網規模儲能領域，市場需要更可靠、更低成本和更靈活的平臺來充分滿足所有客戶的需求。在本次論壇期間，直樹先生將介紹24M公司采用半固態電極提高比能量的主要做法。他認為，聚合物粘合劑和濕涂層工藝是鋰離子電池制造的當前標準。但是，24M一會在問粘合劑是否真的有必要，并且已經證明沒有必要。粘合劑的使用是降低成本、提高安全性和提高能量密度的主要障礙。24M的半固態電極平臺解決了這些問題，并提供了許多傳統鋰離子電池無法比擬的獨特特性。