锂电池正极材料的基本要求有哪些？

磷酸铁锂电池正极材料行业发展

锂电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例,因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低。目前已经市场化的锂电池正极材料包括钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和三元材料等产品。

由于锂电池正极材料生产所需的锂、钴、锰、镍等金属资源丰富，消费类电子产品、新能源汽车等锂电池其下游应用市场迅速扩张，近年来中国锂电池正极材料行业不断发展壮大。国内锂电正极材料行业集中度较高，已经形成了以京津地区、长江中下游地区和华南地区三大锂电正极材料产业基地。

随着新能源汽车行业的快速发展，我们假设2020年全球新能源汽车产销量为300万辆，平均单车电池容量40KWH，那么到2020年全球车用动力电池需求预计为120GWH。那么全球锂离子电池到2020年需求量约为240GWH，按照每KWH锂电池需2.4kg正极材料来测算，全球正极材料需求在2020年将达到57.6万吨，对应2016年产量，年复合增长率达到17.71%。因此目前来看，整个正极材料行业未来几年内的行业需求增速小于行业扩产速度。

锂电池正极材料的基本要求

第一，材料自身电位高，这样才能与负极材料之间形成较大的电位差，带来能量密度高的电芯设计；同时带电离子嵌入脱出对电极电位影响小，则充放电过程，不会有过大的电压波动，不会给系统内的其他电气带来不利影响。

第二，材料含锂量高且锂离子嵌入脱嵌可逆。这是高容量的前提。有些正极材料，理论容量很高，但是有一半的锂离子，第一次嵌入以后就失去了活性。这样的材料，是无法投入商用的。

第三，锂离子扩散系数大，锂离子在材料内部的移动更迅速，嵌入和脱嵌的能力强。是影响电芯内阻的因素，也是影响功率特性的因素。

正极材料对锂电池性能有什么影响？

电芯能量密度

每种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。

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。