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LiMPO4 中的鋰離子不同于傳統(tǒng)的正極材料 LiMn2O4 和 LiCoO2，其具有一維方向的可移動(dòng)性，在充放電過(guò)程中可以可逆的脫出和遷入并伴隨著中心金屬鐵的氧化與還原。而 LiMPO4 的理論電容量為170mAh/g，并且擁有平穩(wěn)的電壓平臺(tái) 3.45V。其鋰離子遷入脫出的反應(yīng)如下所式：
鋰離子脫出后，生成相似結(jié)構(gòu)的 FePO4，但空間群也為 Pmnb，單位晶格常數(shù)為 a=5.792 ，b=9.821 ，c=4.788 ，單位晶格的體積為 272.4 3，鋰離子脫出后，晶格的體積減少，這一點(diǎn)與鋰的氧化物相

似。而 LiMPO4中的 FeO6 八面體共頂點(diǎn)，因?yàn)楸?PO43 四面體的氧原子分隔，無(wú)法形成連續(xù)的 FeO6 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而降低了電子傳導(dǎo)性。另一方面，晶體中的氧原子接近于六方最密堆積的方式排列，因此對(duì)鋰離子僅提供有限的通道，使得室溫下鋰離子在結(jié)構(gòu)中的遷移速率很小。在充電的過(guò)程中，鋰離子和相應(yīng)的電子由結(jié)構(gòu)中脫出，而在結(jié)構(gòu)中形成新的 FePO4 相，并形成相界面。在放電過(guò)程中，鋰離子和相應(yīng)的電子遷入結(jié)構(gòu)中，并在FePO4 相外面形成新的 LiMPO4 相。因此對(duì)于球形的正極材料的顆粒，不論是遷入還是脫出，鋰離子都要經(jīng)歷一個(gè)由外到內(nèi)或者是由內(nèi)到外的結(jié)構(gòu)相的轉(zhuǎn)換程。材料在充放電過(guò)程中存在一個(gè)決定步驟，也就是產(chǎn)生 LixFePO4 / Li1-xFePO4 兩相界面。隨著鋰的不斷遷入脫出，界面面積減小，當(dāng)?shù)竭_(dá)臨界表面積后，生成的 FePO4 電子和離子導(dǎo)電率均低，成為兩相結(jié)構(gòu)。因此，位于粒子中心的 LiMPO4 得不到充分利用，特別是在大電流的條件下。
 若不考慮電子導(dǎo)電性的限制，鋰離子在橄欖石結(jié)構(gòu)中的遷移是通過(guò)一維通道進(jìn)行的，并且鋰離子的擴(kuò)散系數(shù)高，并且 LiMPO4 經(jīng)過(guò)多次充放電，橄欖石結(jié)構(gòu)依然穩(wěn)定，鐵原子依然處于八面體位置，可以做為循環(huán)性能優(yōu)良的正極材料。在充電過(guò)程中，鐵原子位于八面體位置，均處于高自旋狀態(tài)。
LFP制備方式
與鋰金屬氧化物一樣，LiMPO4 可以采用的合成制作方式大約分為以下的方法：
固相合成法
乳化干燥法
溶膠凝膠法
溶液共沉法
氣相沉積法
電化學(xué)合成法
電子束輻照合成法
微波法
水熱法
超音波裂解法
噴霧裂解法
……
依據(jù)工藝的不同可以達(dá)到不同的結(jié)果，例如，乳化干燥法是先將煤油與乳化劑混合，然后與鋰鹽、鐵鹽的水溶液混合，利用該法可以控制碳粒子的大小在納米范圍，而采用水熱法可以得到晶形良好的 LiMPO4，但是為了加入導(dǎo)電碳，在水溶液中加入聚乙二醇，再借由熱處理過(guò)程轉(zhuǎn)變?yōu)樘�，而氣相沉積法可以用來(lái)制備薄膜型態(tài)的 LiMPO4。值得一提的是，本公司從2002年就進(jìn)入鋰電行業(yè)，擁有成熟的磷酸鐵鋰氣氛推板窯，以及最新的氣氛輥道窯，歡迎各位新老朋友前來(lái)參觀交流。