Wprowadzenie baterii litowo-żelazowo-fosforanowej

W strukturze krystalicznej LiFePO4 atomy tlenu są ciasno upakowane w układzie heksagonalnym. Czworościan PO43 i ośmiościan FeO6 tworzą przestrzenny szkielet kryształu, przy czym Li i Fe zajmują puste przestrzenie ośmiościenne, podczas gdy P zajmuje puste przestrzenie czworościenne, gdzie Fe zajmuje współkątowe położenie ośmiościanu, a Li zajmuje pozycję współkrawędzi ośmiościanu . Ośmiościany FeO6 są połączone w płaszczyźnie bc kryształu, podczas gdy struktura ośmiościanów LiO6 w kierunku osi b jest połączona w strukturę przypominającą łańcuch. 1 ośmiościan FeO6 współistnieje z 2 ośmiościanami LiO6 i 1 czworościanem PO43. [3]
Ze względu na nieciągłość kooktaedrycznej sieci FeO6 nie może powstać przewodnictwo elektronowe; Jednocześnie czworościan PO43 ogranicza zmianę objętości sieci, wpływając na usuwanie osadów i dyfuzję elektronów Li plus, co skutkuje wyjątkowo niską przewodnością elektroniczną i wydajnością dyfuzji jonów materiału katodowego LiFePO4. [3]
Teoretyczna pojemność właściwa akumulatorów LiFePO4 jest stosunkowo wysoka (około 170 mAh/g), a platforma rozładowania wynosi 3,4 V. Li plus przechodzi proces rozładowania ładunku, usuwając go i osadzając tam iz powrotem między elektrodami dodatnimi i ujemnymi. Podczas ładowania zachodzi reakcja utleniania, w której Li plus migruje z elektrody dodatniej i jest osadzony w elektrodzie ujemnej przez elektrolit. Żelazo zmienia się z Fe2 plus na Fe3 plus, co prowadzi do reakcji utleniania.