当新能源车电池容量衰减30%,高昂的换电成本与续航焦虑便成为行业痛点。2025年初,复旦大学团队开发的锂载体分子技术经央视报道引发广泛关注——这项通过补充活性锂修复电池的技术,仅以不足更换成本10%的费用,即可使旧电池续航恢复至100%,犹如为老化电池注入“强心剂”。本文将系统解析正极补锂技术的原理、优势及产业化进展。
锂离子电池容量衰减的核心原因
首次充放电过程中,电解液在负极表面不可逆分解形成固态电解质界面(SEI膜)。该膜虽可稳定负极结构并保证离子传导,但其生成过程持续消耗来自正极的活性锂,导致电池可用容量永久性下降。
补锂技术:正极路径的产业化突破
补锂技术通过补偿活性锂损失提升电池能量密度与循环性能,分为负极补锂与正极补锂两类:
负极补锂:在负极预存活性锂(物理/化学/电化学法),补偿SEI消耗。但涉及锂箔、正丁基锂等危险材料,工艺复杂且需惰性环境保护。
正极补锂(主流方向):
过嵌锂正极材料(如Li~1+x~Mn~2~O~4~):通过化学/电化学处理使正极富锂,首圈充电释放不可回嵌的锂离子。但制备工艺复杂且安全性要求高。
正极补锂添加剂(产业化首选):将富锂化合物(LFO、LNO等)加入正极浆料,首次充电时不可逆脱锂补偿SEI损失。
核心优势:
工艺兼容性强:直接添加至现有正极匀浆流程,无需改造产线;
安全性高:规避金属锂及高危试剂操作;
成本效益显著:修复费用<换电成本的10%;
性能提升明确:添加3%质量分数的LNO,磷酸铁锂电池能量密度提升4.9%,循环寿命延长50%。
正极补锂剂的技术路线与适配性
关键数据:经正极补锂处理的锂电池,在12,000次循环后仍保持接近新电池性能。
德方纳米
2024年12月披露:补锂增强剂获储能、乘用车、商用车等多领域项目定点,实现小批量出货;
子公司德方创域2025年1月/3月/6月完成融资(1.47亿/1.5亿/1亿元);
现有产能5,000吨/年,规划产能45,000吨/年。
深圳研一
自主开发LNO、LFO添加剂,获下游客户高度认可。
湖南升容科技
2025年6月投产年产2,000吨补锂剂项目(投资2亿元),主产SR21(LNO)、SR51(LFO)。
安达科技
早在2024年10月公告的投资者调研纪要中介绍:补锂剂处于中试,预计2026年量产。
正极补锂技术凭借工艺简易性、安全性及成本优势,已成为弥补活性锂损失的最优产业化方案。随着头部企业产能扩张与技术迭代,正极补锂剂有望成为动力电池、储能电池提升能量密度与循环寿命的标配材料,为新能源产业提供可持续的电池健康管理方案。
参考来源:
1.梅悦旎等《锂离子电池正极补锂技术研究进展》
2.上海证券报《中国新技术:“打一针”,让锂电池“起死回生”》
3.德方纳米公告、东吴证券、常德发布等
4、粉体网《正极补锂:给电池打一针“强心剂”》
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