锂电池容量为什么会下降？

锂电池容量为什么会衰减？这是由于多个因素共同作用的结果：

首先正极材料的结构变化是影响锂电池容量衰减的重要因素。在充电过程中，为了维持材料电中性状态，正极材料中的金属元素会被氧化到一个高氧化态。这种氧化过程会导致组分转变，进而引起相转移和体相结构的变化。这些变化可能导致晶格参数变化、晶格失配以及由此产生的诱导应力，最终导致晶粒破碎和裂纹传播，造成材料的机械破坏，从而引起电化学性能衰减。

其次，负极材料结构的变化也会导致容量衰减。锂电池常用的负极材料有碳材料和钛酸锂等。在电池首次使用时，负极表面会形成固态电解质界面层（SEI），这层界面层会消耗部分锂离子。随着锂电池使用时间的增加，石墨结构的变化也会造成电池容量下降。

电解液的氧化分解与界面反应也是导致锂电池容量衰减的主要因素之一。电解液的性质直接影响锂离子电池的性能，包括比容量、寿命、倍率充放电性能、工作温度范围以及安全性能等。电解液由溶剂、电解质和添加剂三个部分组成，它们的分解和副反应会导致锂电池容量损失。无论采用何种正负极材料或何种工艺，随着锂电池循环使用，电解液的分解以及与正负极材料间发生的界面反应都会造成容量的衰减。

此外，正极过充反应也是一个重要因素。当正极活性物质相对于负极活性物质比例过低时，容易发生正极过充电现象。正极过充导致的容量损失主要是由于电化学惰性物质的产生，如钴氧化物和锰氧化物等，这些物质破坏了电极间的容量平衡，导致容量损失不可逆。

最后，电极不稳定也会导致锂电池容量衰减。在充电过程中，正极活性物质的不稳定会与电解质发生反应，造成容量降低。影响正极材料稳定性的因素包括正极材料的结构缺陷、炭黑含量以及充电条件等。