Introducción a la batería de litio hierro fosfato

En la estructura cristalina del LiFePO4, los átomos de oxígeno están dispuestos en una disposición hexagonal de paquete cerrado.Los tetraedros PO43 y los octaedros FeO6 forman el esqueleto espacial del cristal.El Li y el Fe ocupan los huecos octaédricos mientras que el P ocupa los huecos tetraédricos, de los cuales el Fe ocupa la co-esquina octaédrica y el Li ocupa la co-borde octaédrica.Los octaedros FeO6 están conectados entre sí en el plano bc del cristal.Las estructuras octaédricas LiO6 están conectadas entre sí para formar una estructura en forma de cadena en el eje b. Los octaedros de FeO6 están interconectados en la cara bc del cristal, y las estructuras octaédricas de LiO6 en la dirección del eje b están conectadas entre sí para formar una estructura en cadena. 1 octaedro de FeO6 es coprismático con 2 octaedros de LiO6 y 1 tetraedro de PO43.

Debido a la discontinuidad de la red octaédrica coprismática de FeO6, se produce la incapacidad de formar la conductividad electrónica; al mismo tiempo, el tetraedro PO43 restringe el cambio de volumen de la red, lo que afecta a la desincrustación de Li+ y a la difusión de electrones, lo que conduce a la conductividad electrónica extremadamente baja y a la eficiencia de difusión de iones del material de cátodo LiFePO4.

La batería LiFePO4 tiene una alta capacidad específica teórica (unos 170 mAh/g), y la plataforma de descarga es de 3,4 V. El Li+ se desincrusta entre los electrodos positivo y negativo para conseguir la carga y la descarga, y durante la carga se produce una reacción de oxidación, en la que el Li+ migra fuera del electrodo positivo y se incrusta en el negativo a través del electrolito, y el hierro cambia de Fe2+ a Fe3+, y se produce una reacción de oxidación.