Introductie van lithium-ijzerfosfaatbatterij

In de kristalstructuur van LiFePO4 zijn zuurstofatomen dicht op elkaar gepakt in een hexagonale opstelling. De PO43-tetraëder en FeO6-octaëder vormen het ruimtelijke skelet van het kristal, waarbij Li en Fe de octaëdrische holtes bezetten, terwijl P de tetraëdrische holtes bezet, waar Fe de co-hoekpositie van de octaëder inneemt en Li de co-randpositie van de octaëder inneemt . De FeO6-octaëders zijn onderling verbonden op het bc-vlak van het kristal, terwijl de LiO6-octaëders in de richting van de b-as onderling zijn verbonden tot een kettingachtige structuur. 1 FeO6-octaëder bestaat naast 2 LiO6-octaëders en 1 PO43-tetraëder. [3]
Vanwege de discontinuïteit van het FeO6 co-octaëdrische netwerk kan geen elektronische geleidbaarheid worden gevormd; Tegelijkertijd beperkt de PO43-tetraëder de volumeverandering van het rooster, waardoor de inbedding en elektronendiffusie van Li plus wordt beïnvloed, wat resulteert in een extreem lage elektronische geleidbaarheid en ionendiffusie-efficiëntie van LiFePO4-kathodemateriaal. [3]
De theoretische specifieke capaciteit van LiFePO4-batterijen is relatief hoog (ongeveer 170mAh/g) en het ontladingsplatform is 3,4V. Li plus ondergaat een ladingsontladingsproces door het heen en weer tussen de positieve en negatieve elektroden te verwijderen en in te bedden. Tijdens het opladen vindt een oxidatiereactie plaats, waarbij Li plus van de positieve elektrode migreert en via de elektrolyt in de negatieve elektrode wordt ingebed. IJzer verandert van Fe2 plus in Fe3 plus, wat leidt tot een oxidatiereactie.