磷酸鐵鋰電池和傳統的鋰離子電池比較，具有什么樣的性能，什么是磷酸鐵鋰電池?

　　磷酸鐵鋰的理論比容量為170mAh/g，具有3.5V電壓平臺，充放電平臺十分平穩，充放電過程中結構穩定。

　　同時這種材料還具有無毒、無污染、安全性能良好、能在高溫環境中使用以及原材料來源廣等特點，早已成為電池界爭相開發和研究的重點對象。

　　近年來隨著科研人員對磷酸鐵鋰結構、合成和充放電機制的深入研究以及開發，使磷酸鐵鋰已成為鋰電池的最為主要正極材料。

　　LiFePO4的充放電示意圖

　　由于磷酸鐵鋰的氧原子都是通過強共價鍵的磷形成穩定的磷酸離子基團，所以晶格中的氧不易丟失，鐵離子/亞鐵離子的反鍵結構也能穩定。在通常條件下并不因鋰深度脫嵌分解放出氧，使材料安全性良好。

　　此外，磷酸鐵鋰在充放電過程中的體積變化較小，數據在6%左右。這一變化恰好與充放電過程中碳負極所發生的體積變化相抵消，磷酸鐵鋰與有機電解質的反應活性較低。

　　因此，采用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰電池循環可逆性能良好，其表現為磷酸鐵鋰正極循環次數大大高于三元鋰等正極材料。

　　磷酸鐵鋰電池結構圖

　　磷酸鐵鋰電池構造如上圖所示。左側為橄欖石結構磷酸鐵鋰材料制成正極并通過鋁箔接電池正極。右側為電池負極為碳，通過銅箔和電池負極相連。中間為聚合物隔膜，將正極和負極分隔開來，鋰離子可穿過隔膜，電子則無法穿過。電池內填充電解質并通過金屬外殼將電池封閉包裹。

　　磷酸鐵鋰電池的原理示意圖

　　磷酸鐵鋰電池充放電反應其實就是是磷酸鐵鋰與磷酸鐵互相反應。充電時磷酸鐵鋰從鋰離子中逐漸分離出來形成磷酸鐵，放電時鋰離子嵌入磷酸鐵中形成磷酸鐵鋰。

　　磷酸鐵鋰內的三維網狀橄欖石結構構成了一維鋰離子傳輸通道制約了鋰離子擴散。同時八面體FeO6共頂連接，造成電子遷移率慢于三元鋰等其他正極材料，其體現為充放電效率較為低下。

　　沿方向取向的片狀 LiFePO4 提高鋰離子擴散示意圖