正極材料對鋰離子電池性能的影響

1、電芯能量密度

每種正極材料都有其理論能量密度，選擇了一種正極材料，就選擇了電芯能量密度的上限。正極材料的用量設(shè)計和加工制作過程中的振實密度也對電芯成品的能量密度出現(xiàn)影響。

2、電芯功率密度

不同的正極材料種類，決定了電池充放電功率的大體范圍。材料的一些細節(jié)，作為輔助因素，也會對功率特性造成影響。比如，正極材料的晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，顆粒尺寸，摻雜原子，碳包覆工藝，材料的制備方法等。以上因素最終都是通過影響正極材料容納鋰離子的能力和脫嵌嵌入通道的通暢性來影響鋰離子電池的功率密度。

3、電芯循環(huán)壽命

影響電芯循環(huán)壽命的因素很多，與正極材料相關(guān)的，重要有正極材料活性物質(zhì)在循環(huán)使用中的損耗，以及充放電過程中，材料結(jié)構(gòu)的崩壞引發(fā)的正極容納鋰離子能力的衰減。而正極材料中的雜質(zhì)成分，比如單質(zhì)鐵和三價鐵，都會與電解液相互用途，出現(xiàn)不良副反應(yīng)，或者造成內(nèi)部微短路。

在三元鋰離子電池的正極材料中，鎳、鈷、錳(或鋁)這三種金屬元素缺一不可，多一個或者少一個都會影響其最終的表現(xiàn)或做不成電池，但我們根據(jù)自己的需求，適當(dāng)調(diào)節(jié)鋰離子電池中鎳、鈷、錳(或鋁)的混合比例，來讓鋰離子電池表現(xiàn)出不相同的特性。三元材料市場份額正在逐漸擴張，重要動力來自于對汽車?yán)m(xù)航里程的追求。想要趕上甚至超越燃油車的續(xù)航，電動汽車必須在有限的空間內(nèi)裝上盡量多的電量，這就使得能量密度變得尤其重要。