Въвеждане на литиево-желязо-фосфатна батерия

В кристалната структура на LiFePO4 кислородните атоми са плътно опаковани в шестоъгълна подредба. Тетраедърът PO43 и октаедърът FeO6 образуват пространствения скелет на кристала, като Li и Fe заемат октаедричните кухини, докато P заема тетраедричните кухини, където Fe заема коъгловата позиция на октаедъра, а Li заема коръбната позиция на октаедъра . Октаедрите на FeO6 са свързани помежду си в равнината bc на кристала, докато структурата на октаедрите на LiO6 в посока на b-ос е свързана помежду си в подобна на верига структура. 1 FeO6 октаедър съществува съвместно с 2 LiO6 октаедъра и 1 PO43 тетраедър. [3]
Поради прекъсването на кооктаедричната мрежа на FeO6 не може да се формира електронна проводимост; В същото време тетраедърът PO43 ограничава промяната на обема на решетката, засягайки де-вграждането и електронната дифузия на Li plus, което води до изключително ниска електронна проводимост и ефективност на йонна дифузия на LiFePO4 катодния материал. [3]
Теоретичният специфичен капацитет на LiFePO4 батериите е сравнително висок (около 170mAh/g), а разрядната платформа е 3,4V. Li plus претърпява процес на разреждане на заряда, като го премахва и вгражда напред-назад между положителните и отрицателните електроди. По време на зареждането възниква реакция на окисление, при която Li plus мигрира от положителния електрод и се вгражда в отрицателния електрод чрез електролита. Желязото се променя от Fe2 плюс на Fe3 плюс, което води до реакция на окисление.