随着锂电池在当今社会占据越发重要的地位，人们对电池容量、充电时长、循环寿命等性能方面的要求也与日俱增。以循环寿命为例，更长的循环寿命能够使电池使用更持久，从而大幅降低运维成本。

一般而言，磷酸铁锂电池的理论循环寿命约为 6000 次。但在实际应用中，这一数据通常会打折扣，例如比亚迪的刀片电池，其循环寿命为 3500 次。

为了提升电池性能、降低成本，不少企业纷纷推出相关技术。比如宁德时代在 2024 年 10 月申请的专利（公开号 CN 119381563 A）显示，在电解液中添加氟磷酸盐和 / 或硼酸盐，利用其低 LUMO 能级特性，可在负极表面形成稳定的 SEI 膜，阻挡低粘溶剂与负极接触，减少副反应；同时，添加剂还能与正极金属离子结合，抑制过脱锂现象。

从技术原理来讲，氟磷酸盐分解产生 LiF 和 Li3PO4，硼酸盐分解产生 Li2B2O4，这些成分共同构成致密的无机 SEI 层，抑制锂枝晶生长和电解液副反应。硼酸盐的硼氧键（B-O）具有高离子传导性，能够提升 SEI 膜的锂离子传输效率，减少极化现象。

实验表明，稳定的 SEI 膜减少了活性锂和电解液的持续消耗，使得磷酸铁锂电池循环寿命超过 10000 次，容量保持率≥95%。

除了宁德时代，比亚迪在刀片电池中添加氟代碳酸乙烯酯（FEC），通过形成富 LiF 的 SEI 膜，将循环寿命提升至 6000 次以上，容量保持率≥85%。美国布鲁克海文国家实验室在富镍正极电解液中添加 LiPO2F2，抑制过渡金属溶解，使电池在高压循环 200 次后容量保持率达 97%。

此外，固态电解质技术也能显著延长电池寿命。例如，中国科学技术大学马骋教授团队开发的硫化物固态电解质，成本仅为传统硫化物的 8%，与锂金属负极搭配时，循环寿命可达 4200 小时，全固态电池循环 200 次后容量保持率为 89.29%。

在电池结构与材料方面，也有诸多技术创新。比如吉利神盾短刀电池，采用碳纳米管和低阻抗添加剂，使内阻降低 30%，在 – 10℃环境下续航保持率为 95.58%，循环寿命提升至 4500 次。

格瑞普推出的高倍率磷酸铁锂电池，通过优化电极结构，实现 40C 放电容量保持率 93%，25C 放电循环 300 次后容量保持率 94%。

当然，还有其他技术路线可有效延长电池寿命。例如在电极中预先嵌入锂源（如 Li2O2），补偿循环中的锂损失，可提升循环寿命 20%-30%，不过这种方式成本较高。另外，加入 BMS 智能管理系统也能起到作用，像上海派能采用异常耗电自动切断技术，将电池寿命延长 20%。

需要注意的是，目前上述这些技术均存在一定局限性。例如，氟磷酸盐和硼酸盐可能增加电解液黏度，影响电池低温性能，需要通过优化溶剂配比（如添加氟代碳酸乙烯酯）来平衡。

在固态电解质方面，硫化物电解质存在空气敏感性和高成本问题，仍有待突破；氧化物电解质的界面阻抗问题也尚未完全解决。

因此，从技术发展趋势来看，2025 – 2030 年将是固态电池技术发展的关键窗口期。预计到 2030 年，全球固态电池市场规模将超 200GWh，而电解液添加剂技术将在中短期内持续主导低成本长寿命电池市场。

小结

宁德时代通过优化电解液添加剂，实现了磷酸铁锂电池寿命的大幅提升。同时，预锂化、正极改性、人工 SEI 膜等技术也从不同角度延长了电池寿命。未来，多种技术协同发展（如材料、电解液与工艺的联合优化）或许会成为主流发展方向。

文章来自：电子发烧友