正极材料对锂电池性能主要有哪些影响？
来源：宝鄂实业
2019-08-28 12:09
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锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜和电解液等构成，正极材料在锂电池的总成本中占据40%以上的比例，并且正极材料的性能直接影响了锂电池的各项性能指标，所以锂电正极材料在锂电池中占据核心地位。
锂电池正极材料具有广阔的市场，前景十分乐观。但锂电池正极材料还存在一定的技术瓶颈，尤其是它的电容量高与安全性能强的优势还未充分发挥出来。在锂电池正极材料领域，任何微小的技术革新都有可能掀起新一轮的市场拓展，我国企业应加强对正极材料关键技术的研发攻关，取得国际领先地位，增强核心竞争力，在国际竞争中取得优势。
2003 年之前，锂电正极材料以钴酸锂为主，生产企业主要集中在日本。当时便携式电子产品市场的蓬勃发展，锂电正极材料行业发展比较迅速，行业利润水平较高，处于垄断利润状态。2003 年以后，由于我国和韩国锂电正极材料生产企业逐渐兴起，上、下游产业链逐步成熟，行业利润水平有所降低，并逐步进入相对稳定的状态。
作为最早实现商业化应用的锂离子电池正极材料，其理论容量为274mAh/g，但其实际比容量只有理论比容量的50%－60%，工作电压约为3.6V，放电平稳、循环性能好，是目前应用最广泛的锂离子二次电池正极材料，并广泛应用在小型低功率便携式电子产品上。
①电芯能量密度
每种锂电池正极材料都有其理论能量密度，选择了一种正极材料，就选择了电芯能量密度的上限。正极材料的用量设计和加工制作过程中的振实密度也对电芯成品的能量密度产生影响。
②电芯功率密度
不同的正极材料种类，决定了锂电池充放电功率的大体范围。材料的一些细节，作为辅助因素，也会对功率特性造成影响。比如，正极材料的晶体结构稳定性，颗粒尺寸，掺杂原子，碳包覆工艺，材料的制备方法等。以上因素最终都是通过影响正极材料容纳锂离子的能力和脱嵌嵌入通道的通畅性来影响锂电池的功率密度。
③电芯循环寿命
影响电芯循环寿命的因素很多，与正极材料相关的，主要有正极材料活性物质在循环使用中的损耗，以及充放电过程中，材料结构的崩坏引发的正极容纳锂离子能力的衰减。而正极材料中的杂质成分，比如单质铁和三价铁，都会与电解液相互作用，产生不良副反应，或者造成内部微短路。
