與普通的正極材料相比，含有二硫化鎢（WS2）粉末的正極擁有更高的綜合性能，主要體現(xiàn)在材料的能量密度更大、熱化學(xué)穩(wěn)定性更好和離子運(yùn)輸通道更寬等，從宏觀的角度來(lái)看，這些特性就能在很大程度上提高所制備的儲(chǔ)能鋰電池的續(xù)航能力、安全性和充電速率。
作為鋰離子電池組成結(jié)構(gòu)中最為重要的一部分，正極材料的選擇將直接決定電池的質(zhì)量和成本。衡量該電極材料的好壞，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估：
1）應(yīng)有較高的氧化還原電位；2）允許大量鋰離子在正極材料中嵌入和脫出；3）在循環(huán)過(guò)程中，正極材料體積結(jié)構(gòu)的變化應(yīng)盡可能??；4）應(yīng)有較高的導(dǎo)電率；5）應(yīng)有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，不輕易與電解液發(fā)生反應(yīng)；7）應(yīng)有較大的離子擴(kuò)散系數(shù)；8）價(jià)格便宜，且無(wú)毒環(huán)保。
目前，市面上研究最多的正極材料有磷酸鐵鋰、三元材料、鎳酸鋰、錳酸鋰和釩的氧化物等，它們各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。比如磷酸鐵鋰材料的優(yōu)點(diǎn)有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性高和價(jià)格相對(duì)低廉，而缺點(diǎn)是能容納的鋰離子數(shù)量有限。
為了改進(jìn)現(xiàn)有磷酸鐵鋰材料的不足，研究者使用了WS2粉末對(duì)它進(jìn)行了改性。二硫化鎢粉末是一種層狀結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體材料，其因有適中的層間距而能顯著提高磷酸鐵鋰材料的儲(chǔ)鋰能力和離子擴(kuò)散性能，進(jìn)而使電池的續(xù)航性能和充電性能更好；其因有良好的熱化學(xué)穩(wěn)定性和較小的體積膨脹系數(shù)，而能有效提升正極材料的安全性和循環(huán)性能。
