随着新能源汽车在全球的热度不断上升，锂电池竞争愈演愈烈，各大竞争主体不甘示弱。

此前，N公司发布磷酸铁锂4C超充电池，再一次成为业界关注的焦点。据悉，这种电池充电10分钟，行程400公里，并且受温度影响较小，打破了磷酸铁锂快充的僵局。

通过检索相关专利可知：早在2015年N公司针对磷酸铁锂电池快充技术开展研究，并且延续至今。N公司布局了较多数量的专利，其中包含一些较为基础的专利，并且形成了专利组合，以更好保护技术成果。

2018年N公司技术实现了突破，通过对锂电池负极膜片性能参数进行优化设计以满足快充需求。也正是这一年，N公司对外宣称磷酸铁锂将大有用处。

除了在国内，N公司在欧洲、美国以及韩国等地也开展了专利布局，可见N公司重视磷酸铁锂快充技术，看好未来海外市场的前景。

通过加速锂离子从正极到负极的移动可增加充电速率，但是在较高的充电速率下，容易诱发锂在负极的沉积和枝晶生长，因此如何让负极快速接收锂离子成为快充的关键。

为此，N公司从多个方面对负极材料特性进行研究。

值得注意的是，N公司未重点披露负极膜片本身材料、组分，而是侧重负极参数、微观结构，可能其对材料自身的改进将通过技术秘密来保护。

N公司深入研究了负极表面活性位点、压实密度以及活性物质粒径、活性物质层厚度等性能指标对充电速率和电池寿命的影响，以保证快充的同时兼具长循环寿命。

N公司研究了负极膜片的OI值VOI和负极膜片的压实密度PD、负极活性物质的粒径D50与负极活性物质的粉体OI值GOI对充电速率和循环寿命的关系。

专利CN110010851A中披露了当满足0.75≤(80/VOI+43/PD)×PD/VOI≤4.19，3.14≤100/(D50+2.8×GOI)≤8.45，兼具充电速度、能量密度、安全性以及循环寿命。

N公司研究了负极活性材料颗粒和表面活性位点对充电速率和寿命的影响。

专利CN108807848A中公开了负极活性材料颗粒越小（D50）、表面活性位点越多（负极膜片OI值越小），充电速率越快，但是电池寿命降低。

为此，N公司提出了负极膜片的颗粒与OI值在0.45≤7.8/D50+1.9*D50/(VOI)2≤3.1范围内，保证快速充电下，长循环寿命。

进一步，N公司还研究了活性物质层厚度和孔道连续性对充电速度的影响，活性物质层越厚，相扩散越困难；负极膜层活性物质中细粉的含量越多，孔道被堵塞的几率越大，液相扩散越困难。

专利CN108807849A中提出了保证负极活性材料颗粒分布的Dn10、负极膜层的OI值(即VOI)和负极膜层的厚度L满足：4×L×VOI1/4×Dn10≤25关系，在不显著降低能量密度或循环寿命的情况下提高快充性能。

此外，N公司还研究了正负极膜片的堆积取向对充电速率的影响。

正极膜片的OI值较小、负极膜片的OI值较大，锂离子从正极活性材料中快速脱出后来不及在负极活性材料中嵌入，将导致部分锂离子直接在负极表面还原析出而形成锂枝晶，造成锂离子电池容量损失；正极膜片的OI值较大、负极膜片的OI值较小，虽然负极具备快速接纳锂离子的能力，但是锂离子很难从正极活性材料中顺利脱出，在快速充电过程中锂离子电池极化变大，充电速度不断下降。

为此，专利CN108832075A中提出了0.05≤OIa/OIc≤10，可以使锂离子电池在快速充电过程中正、负极的动力学达到最优匹配。

为了解决充电速率与循环寿命的矛盾，N公司提出了包含多层活性物质层的负极极片，通过调节各活性物质层的厚度和活性物质的粒径，兼具高能量密度和快速充电能力，第一活性物质层的厚度与第一活性物质层中的第一负极活性物质的平均粒径的比值为2.0～4.0；第二活性物质层的厚度与第二活性物质层中的第二负极活性物质的平均粒径的比值为2.2～5.0（CN111129502A），最终形成上层空隙多，下层压实密度大的双层结构。

进一步，N公司还提出了采用天然石墨+人造石墨的双层负极膜层结构，并提出了当第一负极活性材料满足：4.0≤COI1≤7.0；第二负极活性材料满足：2.2≤COI2≤4.2时兼具较好的快速充电性能和循环性能（CN113228341A），其中COI1和COI2分别为第一负极活性材料和第二负极活性材料在X射线衍射图谱中特征衍射峰的峰面积的比值。

电解液传导方面N公司采用了超高导电解液配方，提升电解液的电导率，降低电解液的粘度，增强锂离子的脱溶剂化能力，使得离子能够更容易地解离。

具体来说，N公司提出在电解液中加入羧酸酯，利用羧酸酯具有低粘度、高介电常数的优点特性提升电解液的电导率和电池的快速充电性能。但羧酸酯与负极不兼容，羧酸酯上的α-H容易和在负极还原得到的活性锂反应，造成活性锂损失，并且羧酸酯的耐氧化能力较差，在高荷电状态存储时容易发生氧化分。

为此，在包含羧酸酯的电解液中加入如下添加剂，提高充电速率，并且保证良好的循环性能和存储性能（CN116349050A）。

进一步，N公司还提出了采用以下羧酸酯类溶剂作为电解液的有机溶剂，可以使电解液的粘度保持在合适的范围内，使电解液具有更高的电导率，进而使二次电池具有更好的快速充电性能（R7和R8分别独立地选自C1~C3的烷基、C1~C3的卤代烷基中的任意一种）（CN116231091A）。

N公司深耕于磷酸铁锂快充技术，通过优化负极性能参数、微观结构以及电解液组分，促进离子的快速移动，避免在负极上的析出，平衡快充与循环寿命特性，缩小了与三元锂电池的性能差距。