资讯中心

摘要：电解液是电池中锂离子传输的“血液”，其配方直接影响电池的能量密度、安全性与寿命。本文从锂盐创新、溶剂优化、添加剂设计等维度，解析电解液配方研发如何推动新能源汽车技术升级。

一、锂盐创新：高能量密度的“核心突破”

锂盐是电解液的关键成分，其种类与浓度决定电解液的电化学性能。传统锂盐六氟磷酸锂（LiPF6）因易分解（高温下分解为LiF与PF5）、腐蚀性强（对铝集流体腐蚀速率达0.1毫克/年）等问题，逐渐被新型锂盐替代。例如，双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）热稳定性高（分解温度＞300℃），电导率是LiPF6的1.5倍，可使电池能量密度提升5%；三氟甲磺酸锂（LiTFSI）则因强吸电子性降低锂离子溶剂化能，提高低温性能（-20℃下放电容量保持率从70%提升至85%）。

企业通过锂盐复合使用平衡性能与成本。例如，天赐材料开发“LiPF6+LiFSI”混合锂盐体系，将LiFSI占比控制在20%以内，既提高电解液热稳定性，又将成本增加控制在10%以内；新宙邦则采用“LiPF6+LiBOB（双草酸硼酸锂）”体系，通过LiBOB在正极表面形成致密SEI膜，将电池循环寿命从2000次提升至3000次。

二、溶剂优化：安全与性能的“平衡术”

溶剂占电解液质量的80%，其选择需兼顾离子电导率、闪点与环保性。传统溶剂碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二甲酯（DMC）混合体系闪点低（EC闪点125℃，DMC闪点17℃），易燃易爆。企业通过开发新型溶剂提高安全性：例如，氟代碳酸乙烯酯（FEC）闪点＞150℃，且可在负极表面形成含氟SEI膜，抑制锂枝晶生长；生物基溶剂碳酸甲乙酯（EMC）由可再生资源（如玉米淀粉）制备，闪点达110℃，同时降低电解液毒性。

溶剂结构优化可提升离子传输效率。例如，国泰华荣开发“线性碳酸酯+环状碳酸酯”复合溶剂，通过线性碳酸酯（如DMC）降低粘度，环状碳酸酯（如EC）提高介电常数，使电解液离子电导率从8mS/cm提升至12mS/cm；香河昆仑则采用“局部高浓电解液”设计，在正负极附近形成高浓度锂离子区域，减少溶剂分解，将电池高温存储（60℃、7天）容量保持率从85%提升至95%。

三、添加剂设计：电池性能的“微调师”

添加剂占电解液质量的5%-10%，但可显著改善电池性能。成膜添加剂（如碳酸亚乙烯酯VC）可在正负极表面形成稳定SEI膜，减少电解液分解；阻燃添加剂（如磷酸三甲酯TMP）可提高电解液闪点（从20℃提升至100℃），防止热失控；导电添加剂（如石墨烯）可构建三维导电网络，降低电池内阻（从50毫欧降至30毫欧）。

企业通过添加剂复配实现多功能化。例如，新宙邦开发“VC+FEC+PS（1,3-丙烷磺内酯）”复合添加剂体系，VC在负极形成SEI膜，FEC在正极形成含氟钝化层，PS则抑制铝集流体腐蚀，使电池在45℃高温下循环1000次后容量保持率仍达90%；天赐材料则采用“AI+高通量实验”技术，通过机器学习模型预测添加剂组合效果，将添加剂研发周期从2年缩短至6个月。

结语：从电芯制造的精密工艺到模组PACK线的智能装配，从电池回收梯次利用的循环经济到正负极材料与电解液配方的技术创新，汽车动力电池产业链的每个环节都在为新能源汽车的可持续发展注入动力。未来，随着材料科学、智能制造与数字技术的深度融合，动力电池将向更高能量密度、更长寿命、更低成本的方向演进，为全球能源转型与碳中和目标提供关键支撑。