Zavedení lithium-železo fosfátové baterie

V krystalové struktuře LiFePO4 jsou atomy kyslíku pevně sbaleny v hexagonálním uspořádání. Tetraedr PO43 a oktaedr FeO6 tvoří prostorovou kostru krystalu, přičemž Li a Fe zaujímají oktaedrické dutiny, zatímco P zaujímá čtyřstěnné dutiny, kde Fe zaujímá ko úhlovou polohu oktaedru a Li zaujímá polohu na okraji oktaedru. . Oktaedry FeO6 jsou propojeny na bc rovině krystalu, zatímco struktura oktaedrů LiO6 ve směru osy b je propojena do struktury podobné řetězci. 1 oktaedr FeO6 koexistuje se 2 oktaedry LiO6 a 1 čtyřstěnem PO43. [3]
Vzhledem k diskontinuitě ko oktaedrické sítě FeO6 nelze vytvořit elektronickou vodivost; Zároveň čtyřstěn PO43 omezuje objemovou změnu mřížky, což ovlivňuje de vnoření a difúzi elektronů Li plus, což má za následek extrémně nízkou elektronovou vodivost a účinnost difúze iontů katodového materiálu LiFePO4. [3]
Teoretická specifická kapacita LiFePO4 baterií je poměrně vysoká (asi 170mAh/g) a vybíjecí platforma je 3,4V. Li plus prochází procesem vybíjení náboje tím, že se odstraní a vloží tam a zpět mezi kladnou a zápornou elektrodu. Během nabíjení dochází k oxidační reakci, kdy Li plus migruje z kladné elektrody a je vnořen do záporné elektrody prostřednictvím elektrolytu. Železo se mění z Fe2 plus na Fe3 plus, což vede k oxidační reakci.