عرض مصدر فوسفات الحديد والليثيوم

[[ملف:Atomic structure of olivine 1.png|يسار|تصغير|:التركيب البلوري للزبرجد الزيتوني مبين في '''الشكل 1''' حيث ننظر على طول المحور "أ". تظهر ذرات الأكسجين باللون الأحمر والسيليكون باللون الوردي والمغنيسيوم / الحديد باللون الأزرق. يظهر مسقط خلية الوحدة وهي محددة بالمستطيل الأسود. وتتكرر [[وحدة الخلية]] إلى أعلى وإلى أسفل والى اليمين وإلى اليسار ، وكذلك تتكرر على محور الرؤية العمودي على الصفحة.]]
 
<div class="shortdescription nomobile noexcerpt noprint searchaux" style="display:none">Chemical compound</div>
'''فوسفات الحديد والليثيوم''' (يرمز له اختصاراً '''LFP''' ) هو [[مركب لاعضوي|مركب غير عضوي]] له الصيغة الكيميائية {{كيم|LiFePO|4}} . وهو مادة صلبة رمادية أو حمراء-رمادية أو بنية أو سوداء وغير قابلة للذوبان في الماء. جذبت تلك المادة الانتباه كأحد مكونات [[بطارية فوسفات الحديد والليثيوم|بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم]] ، <ref>Park, O. K.; Cho, Y.; Lee, S.; Yoo, H.-C.; Song, H.-K.; Cho, J., "Who Will Drive Electric Vehicles, Olivine or Spinel?", Energy Environ. Sci. 2011, volume 4, pages 1621-1633. {{دوي|10.1039/c0ee00559b}}</ref> وهي نوع من [[بطارية أيونات الليثيوم|بطاريات Li-ion]] . تستهدف كيمياء البطاريات هذه إلى استخدامها في [[أداة التشغيل|بطاريات الطاقة]] ، [[مركبة كهربائية|ولتشغيل السيارات الكهربائية]] ، وفي منشآت الطاقة الشمسية <ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.hawaiiweblog.com/2015/07/06/blue-planet-energy-ion-battery
| عنوان = New Energy Storage Startup to Take Hawaii Homes Off-Grid
| تاريخ = 7 July 2015
| موقع = Hawaii Blog
| تاريخ الوصول = 2015-07-09
| الأخير = Ozawa
| الأول = Ryan
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230124152102/http://www.hawaiiweblog.com/2015/07/06/blue-planet-energy-ion-battery|تاريخ أرشيف=2023-01-24}}</ref> (مثل تخزين الكهرباء) . ومؤخراً [[تخزين الطاقة|تخزين الكهرباء]] في نطاق الشبكة الكهربائية على نطاق واسع.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://datacenterfrontier.com/google-looks-to-batteries-as-replacement-for-diesel-generators/#:~:text=The%20pilot%20project%20at%20Google%27s,Free%20Energy%20Lead%20at%20Google.
| عنوان = Google Looks to Batteries as Replacement for Diesel Generators
| تاريخ = 16 December 2020
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230124150127/https://www.datacenterfrontier.com/google-looks-to-batteries-as-replacement-for-diesel-generators/|تاريخ أرشيف=2023-01-24}}</ref>

تستخدم معظم بطاريات الليثيوم (Li-ion) المستخدمة في منتجات الإلكترونيات الاستهلاكية مهابط (كاثودات) مصنوعة من مركبات الليثيوم الأخرى ، مثل [[أكسيد الليثيوم والكوبالت]] ( {{كيم|LiCoO|2}} ) ، وأكسيد الليثيوم والمنغنيز ( {{كيم|LiMn|2|O|4}} ) وأكسيد النيكل والليثيوم ( {{كيم|LiNiO|2}} ). تصنع [[مصعد (كيمياء)|الأنودات]] عمومًا من [[كربون|الجرافيت]] .

يوجد فوسفات الحديد والليثيوم بشكل طبيعي في معدن [[تريفيليت|التريفيليت]]، ولكن هذه المادة ليس لها نقاء كافٍ لاستخدامها في البطاريات.

== الصيغة الكيميائية العامة {{كيم|LiMPO|4}} ==
طبقا للصيغة الكيميائية العامة للمركب {{كيم|LiMPO|4}} ،فإن مركبات {{كيم|LiFePO|4}} تشكل عائلة من المواد ذات هيكل بلوري واحد مثل [[زبرجد زيتوني|الزبرجد الزيتوني]] . لا تشمل M (بمعني معدن Metall) فقط الحديد Fe ولكن أيضًا يمكن استعاضتها بذرة الكوبلت Co أو المنغنيز Mn ، أو التيلوريوم Ti.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Fedotov
| الأول = Stanislav S.
| الأخير2 = Luchinin
| الأول2 = Nikita D.
| الأخير3 = Aksyonov
| الأول3 = Dmitry A.
| الأخير4 = Morozov
| الأول4 = Anatoly V.
| الأخير5 = Ryazantsev
| الأول5 = Sergey V.
| الأخير6 = Gaboardi
| الأول6 = Mattia
| الأخير7 = Plaisier
| الأول7 = Jasper R.
| الأخير8 = Stevenson
| الأول8 = Keith J.
| الأخير9 = Abakumov
| الأول9 = Artem M.
| تاريخ = 2020-03-20
| عنوان = Titanium-based potassium-ion battery positive electrode with extraordinarily high redox potential
| صحيفة = Nature Communications
| لغة = en
| المجلد = 11
| العدد = 1
| صفحة = 1484
| DOI = 10.1038/s41467-020-15244-6
| PMID = 32198379
| PMCID = 7083823
| bibcode = 2020NatCo..11.1484F
| issn = 2041-1723
| اقتباس = LiTiPO4F
}}</ref> كأول مركب بالصيغة الكيميائية {{كيم|LiMPO|4}} التجاري.

كان C/{{كيم|LiFePO|4}} ، المجموعة الكاملة من {{كيم|LiMPO|4}} يسمى بشكل غير رسمي "فوسفات الحديد والليثيوم" أو " {{كيم|LiFePO|4}} ". ومع ذلك ، يمكن استخدام أكثر من طور من النوع الأوليفين كمادة [[مهبط (كيمياء)|لمهبط]] (كاثود) البطارية. مركبات الزبرجد الزيتوني مثل {{كيم|A|''y''|MPO|4}} ، و {{كيم|Li|1−''x''|MFePO|4}} ، و {{كيم|LiFePO|4−''z''|M}} لها نفس الهياكل البلورية مثل {{كيم|LiMPO|4}} ، ويمكن أن يحل محله في الكاثود. يمكن الإشارة إلى الجميع باسم مواد "LFP"، اختصارا لـ LiFeP.

يشكل المنغنيز والفوسفات والحديد والليثيوم أيضًا [[زبرجد زيتوني|بنية زيتونية]] تسمى أوليفين . هذا الهيكل هو مساهم مفيد في الكاثود لبطاريات الليثيوم القابلة لإعادة الشحن (أي [[مركم|المراكم]] ) ؛ فهي [[بطارية فوسفات الحديد والليثيوم]] التي تستعمل في الهاتف المحمول وكذلك في بطاريات السيارات الكهربائية الحديثة.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Kim
| الأول = Jongsoon
| عنوان = Thermal Stability of Fe-Mn Binary Olivine Cathodes for Li Rechargeable Batteries.
| صحيفة = The Royal Society of Chemistry
| سنة = 2012
| المجلد = 22
| العدد = 24
| صفحة = 11964
| مسار = http://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2012/JM/C2JM30733B
| DOI = 10.1039/C2JM30733B
| تاريخ الوصول = 19 Oct 2012
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230124152012/https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2012/JM/C2JM30733B|تاريخ أرشيف=2023-01-24}}</ref> ويرجع ذلك إلى هيكل الزبرجد الزيتوني الناتج عن دمج الليثيوم مع المنغنيز والحديد والفوسفات (كما هو موضح أعلاه في الشكل البلوري). تعتبر الهياكل الأوليفين (الزيتونية) لبطاريات الليثيوم القابلة لإعادة الشحن مهمة ، لأنها ميسورة التكلفة ومستقرة ويمكن استخدامها بأمان لتخزين الطاقة.<ref>Wang, J.; Sun, X., "Olivine Lifepo4: The Remaining Challenges for Future Energy Storage", Energy Environ. Sci. 2015, volume 8, pages 1110-1138. {{دوي|10.1039/C4EE04016C}}</ref>

== التاريخ والإنتاج ==
حدد العالمان الكيميائيان Arumugam Manthiram و [[جون جوديناف|John B. Goodenough]] أولاً فئة [[متعدد الكهارل|البوليانيون]] لمواد الكاثود [[بطارية أيونات الليثيوم|لبطاريات الليثيوم أيون]] .<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Masquelier
| الأول = Christian
| الأخير2 = Croguennec
| الأول2 = Laurence
| عنوان = Polyanionic (Phosphates, Silicates, Sulfates) Frameworks as Electrode Materials for Rechargeable Li (or Na) Batteries
| DOI = 10.1021/cr3001862
| صحيفة = Chemical Reviews
| المجلد = 113
| العدد = 8
| صفحات = 6552–6591
| سنة = 2013
| PMID = 23742145
}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Manthiram
| الأول = A.
| الأخير2 = Goodenough
| الأول2 = J. B.
| DOI = 10.1016/0378-7753(89)80153-3
| عنوان = Lithium insertion into Fe<sub>2</sub>(SO<sub>4</sub>)<sub>3</sub> frameworks
| صحيفة = Journal of Power Sources
| المجلد = 26
| العدد = 3–4
| صفحات = 403–408
| سنة = 1989
| bibcode = 1989JPS....26..403M
}}</ref><ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Manthiram
| الأول = A.
| الأخير2 = Goodenough
| الأول2 = J. B.
| DOI = 10.1016/0022-4596(87)90242-8
| عنوان = Lithium insertion into Fe<sub>2</sub>(MO<sub>4</sub>)<sub>3</sub> frameworks: Comparison of M = W with M = Mo
| صحيفة = Journal of Solid State Chemistry
| المجلد = 71
| العدد = 2
| صفحات = 349–360
| سنة = 1987
| bibcode = 1987JSSCh..71..349M
}}</ref> {{كيم|LiFePO|4}}<nowiki></br></nowiki> وتم تحديد {{كيم|LiFePO|4}} كمواد الكاثود التي تنتمي إلى فئة "متعدد الأنيون" polyanion لاستخدامها في البطاريات في عام 1996 بواسطة الباحث "بادهي "وزملائه.<ref>"{{كيم|LiFePO|4}}: A Novel Cathode Material for Rechargeable Batteries", A.K. Padhi, K.S. Nanjundaswamy, J.B. Goodenough, Electrochemical Society Meeting Abstracts, '''96-1''', May, 1996, pp 73</ref><ref>“Phospho-olivines as Positive-Electrode Materials for Rechargeable Lithium Batteries” A. K. Padhi, K. S. Nanjundaswamy, and J. B. Goodenough, J. Electrochem. Soc., Volume 144, Issue 4, pp. 1188-1194 (April 1997)</ref> وقاموا باستخراج الليثيوم من <nowiki></br></nowiki> {{كيم|LiFePO|4}} وإدخاله في المركب {{كيم|FePO|4}}<nowiki></br></nowiki> مرة أخرى فكان ذلك مؤكدا لنجاح عملية التركيب {{كيم|FePO|4}} . أكد ت تجارب [[حيود النيوترونات|حيود النيوترونات على البلورات]] أن التركيبة العامة " LFP " كانت قادرة على ضمان أمان تيار الإدخال / والإخراج الكبير لبطاريات الليثيوم.<ref>Nature Materials, 2008, 7, 707-711.</ref>

يمكن إنتاج المادة عن طريق تسخين مجموعة متنوعة من أملاح الحديد والليثيوم بالفوسفات أو [[حمض الفوسفوريك]] . تم وصف العديد من الطرق ذات الصلة بما في ذلك تلك التي تستخدم التخليق الحراري المائي .<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| DOI = 10.1016/j.jpowsour.2009.01.074
| issn = 0378-7753
| المجلد = 190
| العدد = 2
| صفحات = 538–544
| الأخير = Jugović
| الأول = Dragana
| الأخير2 = Uskoković
| الأول2 = Dragan
| عنوان = A review of recent developments in the synthesis procedures of lithium iron phosphate powders
| صحيفة = Journal of Power Sources
| تاريخ الوصول = 2017-11-21
| تاريخ = 2009-05-15
| مسار = http://dais.sanu.ac.rs/handle/123456789/15431
| bibcode = 2009JPS...190..538J
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230124152332/https://dais.sanu.ac.rs/handle/123456789/15431|تاريخ أرشيف=2023-01-24}}</ref>

== الخصائص الفيزيائية والكيميائية ==
في المركب {{كيم|LiFePO|4}} ، الليثيوم له شحنة +1 ، وشحنة الحديد + 2 وهما يوازنان الشحنة السالبة −3 للفوسفات. وعند إزالة الليثيوم Li ، تتحول المادة إلى المركب الحديدي {{كيم|FePO|4}} .<ref name="Love">{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Review of {{كيم|LiFePO|4}} phase transition mechanisms and new observations from X-ray absorption spectroscopy
| الأخير = Love, Corey T.
| الأخير2 = Korovina, Anna
| الأخير3 = Patridge, Christopher J.
| الأخير4 = Swider-Lyons
| الأخير5 = Karen E.
| الأخير6 = Twigg, Mark E.
| الأخير7 = Ramaker, David E.
| صحيفة = Journal of the Electrochemical Society
| سنة = 2013
| المجلد = 160
| العدد = 5
| صفحات = A3153–A3161
| DOI = 10.1149/2.023305jes
}}</ref>

تشكل ذرة الحديد و 6 ذرات أكسجين [[ثماني سطوح|كرة تنسيق ثماني السطوح]] في البلورة ، وتوصف {{كيم|FeO|6}} بأن فيها أيون حديد Fe في المركز البلوري. وأما مجموعات الفوسفات {{كيم|PO|4}} ، فهي في شكل رباعي السطوح (مستطيل ثلاثي الأبعاد ؛ صندوقي الشكل ). يتكون الإطار ثلاثي الأبعاد من {{كيم|FeO|6}} ثماني وجوه تقاسم الزوايا المشغولة بذرات الأكسجين O. تتواجد أيونات الليثيوم داخل قنوات الثمتنية الأبعاد octahedral بطريقة متعرجة (زجزاجية) . في [[علم البلورات]] ، يُعتقد أن هذا الهيكل ينتمي إلى المجموعة الفضائية P <sub>mnb</sub> للنظام البلوري [[نظام بلوري معيني قائم|لتقويم النظام البلوري]] . [[ثابت الشبكة البلورية|ثوابت الشبكة]] هي: الضلع الطولي للخلية البلورية ''أ'' = 6.008&nbsp;Å ، والضلع العرضي ''ب'' = 10.334&nbsp;Å و الارتفاع ''c'' = 4.693&nbsp;Å. حجم [[وحدة الخلية]] يبلغ 291.4&nbsp;Å<sup>3</sup> (المقاييس البلورية [[أنغستروم|بالأنجستروم]]).

على عكس مادتين تقليديتين من مادة الكاثود ([[مهبط (كيمياء)|المهبط]]) ، {{كيم|LiMnO|4}} و {{كيم|LiCoO|2}} ، تنتقل أيونات الليثيوم من {{كيم|LiMPO|4}} في الشبكة البلورية في اتجاه واحد في الشبكة البلورية . أثناء الشحن /والتفريغ ، يتم استخراج أيونات الليثيوم بالتزامن مع أكسدة الحديد وتحرير إلكترون ، طبقا للمعادلة :

:<chem>LiFe^{II}PO4 <=> Fe^{III}PO4 + Li+ + e-</chem>

الإلكترونات تصبح حرة وتشكل تيارا كهربائيا.

عند استخراج الليثيوم من {{كيم|LiFePO|4}} ينتج {{كيم|FePO|4}} بهيكل مماثل. ويشغل {{كيم|FePO|4}} هيكل بلوري من تصنيف "مجموعة فضاء" P <sub>mnb</sub> بحجم [[وحدة الخلية|وحدة خلية]] يبلغ حجمها 272.4&nbsp;Å <sup>3</sup> ،أي أصغر قليلاً من سلائفها ذات الليثيوم. يقلل استخراج أيونات الليثيوم من الشبكة ، كما هو الحال مع أكاسيد الليثيوم {{كيم|LiMPO|4}} فإن الزاوية المشتركة {{كيم|FeO|6}} لثماني السطوح مفصولة بذرات الأكسجين من الـ {{كيم|PO|4|3-}} (سالبة الشحنة -3) في رباعي السطوح ولا يمكن أن تشكل {{كيم|FeO|6}} المستمر في الشبكة البلورية ، وهذا يُحد من التوصيل الكهربي.

تشكل مجموعة سداسية معبأة تقريبًا من مراكز الأكاسيد حجمًا صغيرا نسبيًا لأيونات الليثيوم {{كيم|Li|+}} للحركة بداخلها. لهذا السبب ، فإن الموصلية الأيونية لـ {{كيم|Li|+}} منخفضة نسبيًا في درجة حرارة الغرفة. تفاصيل إدخال الليثيوم lithiation في {{كيم|FePO|4}} وإنتاج {{كيم|LiFePO|4}} تم فحصه بواسطة {{كيم|LiFePO|4}} ، توجد مرحلتان من المواد الصخرية فعالة .<ref name="مولد تلقائيا1">{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Review of {{كيم|LiFePO|4}} phase transition mechanisms and new observations from X-ray absorption spectroscopy
| الأخير = Love, Corey T.
| الأخير2 = Korovina, Anna
| الأخير3 = Patridge, Christopher J.
| الأخير4 = Swider-Lyons
| الأخير5 = Karen E.
| الأخير6 = Twigg, Mark E.
| الأخير7 = Ramaker, David E.
| صحيفة = Journal of the Electrochemical Society
| سنة = 2013
| المجلد = 160
| العدد = 5
| صفحات = A3153–A3161
| DOI = 10.1149/2.023305jes
}}<cite class="citation journal cs1" data-ve-ignore="true" id="CITEREFLove,_Corey_T.Korovina,_AnnaPatridge,_Christopher_J.Swider-Lyons2013">Love, Corey T.; Korovina, Anna; Patridge, Christopher J.; Swider-Lyons; Karen E.; Twigg, Mark E.; Ramaker, David E. (2013). "Review of <span class="chemf nowrap">LiFePO<span style="display:inline-block;margin-bottom:-0.3em;vertical-align:-0.4em;line-height:1em;font-size:80%;text-align:left"><br /><br /><sub style="font-size:inherit;line-height:inherit;vertical-align:baseline">4</sub></span></span> phase transition mechanisms and new observations from X-ray absorption spectroscopy". ''Journal of the Electrochemical Society''. '''160''' (5): A3153–A3161. [[معرف الغرض الرقمي|doi]]:[[doi:10.1149/2.023305jes|10.1149/2.023305jes]].</cite></ref><ref>Malik, R.; Abdellahi, A.; Ceder, G., "A Critical Review of the Li Insertion Mechanisms in {{كيم|LiFePO|4}} Electrodes", J. Electrochem. Soc. 2013, volume 160, pages A3179-A3197. {{دوي|10.1149/2.029305jes}}</ref>

== التطبيقات ==
خلايا مواد الـ LFP لها جهد تشغيل يبلغ 3.3&nbsp; فولت ، و [[كثافة الشحنة|كثافة الشحن]] 170 مللي أمبير/جرام ،وهي كثافة طاقة عالية ، وذات دورة حياة طويلة ، وثبات في درجات الحرارة العالية.

تتمثل المزايا التجارية الرئيسية للمواد LFP في أنها لا تطرح سوى القليل من مخاوف السلامة مثل ارتفاع درجة الحرارة والانفجار ، فضلاً عن دورات الحياة الطويلة وكثافة الطاقة العالية ولديها نطاق درجة حرارة تشغيل أوسع. تستخدم محطات توليد الطاقة والسيارات الكهربائية بطاريات LFP.<ref>[https://www.slideshare.net/ArunKumar2443/rechargeable-liion-batteries-based-on-olivinestructured-lifepo4-cathode-materials Rechargeable Li-ion batteries based on Olivine-structured (LiFePO4) cathode materials - Kumar et al.], Nov 15, 2015, retrieved April 1, 2020 {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20200803213950/https://www.slideshare.net/ArunKumar2443/rechargeable-liion-batteries-based-on-olivinestructured-lifepo4-cathode-materials|date=2020-08-03}}</ref><ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://offgridham.com/2016/03/about-lifepo4-batteries/
| عنوان = What You Need To Know About LiFePO4 Batteries.
| تاريخ = March 12, 2016
| الأخير = Warren
| الأول = Chris
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230124154654/https://offgridham.com/2016/03/about-lifepo4-batteries/|تاريخ أرشيف=2023-01-24}}</ref>

أعلنت شركة BAE أن السيارة HybriDrive Orion 7 الهجين تستخدم حوالي 180&nbsp;خلايا بطارية من نوع KW LFP. وطورت شركة AES أنظمة بطاريات بقدرة تريليونات واط قادرة على تقديم خدمات فرعية لشبكة الطاقة ، بما في ذلك السعة الاحتياطية وتعديل التردد. وفي الصين تنشط BAK و Tianjin Lishen في ذلك المجال .

=== مقارنة ===
على الرغم من أن بطاريات LFP لديها سعة أقل بنسبة 25 ٪ من بطاريات الليثيوم الأخرى نظرًا لجهدها التشغيلي (3.2 فولت مقابل 3.7 فولت في كيمياء الكاثود القائمة على المشاركة) ، إلا أنها تحتوي على 70 ٪ أكثر من [[بطارية النيكل والهيدروجين|بطاريات النيكل والهيدروجين]] .

الاختلافات الرئيسية بين بطاريات LFP وأنواع بطاريات أيونات الليثيوم الأخرى هي أن بطاريات LFP لا تحتوي على كوبالت ولها منحنى تفريغ مسطح.

بطاريات LFP لها عيوب قليلة تنشأ من خصائص العزل الكهربائي لـ LFP ، بالإضافة إلى الحد الأقصى لجهد الشحن / التفريغ المنخفض. و [[كثافة الطاقة]] أقل بكثير من بطارية {{كيم|LiCoO|2}} (على الرغم من أنها أعلى من [[بطارية النيكل وهيدريد فلز|بطارية هيدريد النيكل والمعدن]] ).

تكون كيمياء البطاريات القائمة على أكسيد الكوبالت - ليثيوم أكثر عرضة للانفجار الحراري إذا تم الشحن الزائد ، و [[كوبالت|الكوبالت]] باهظ الثمن وغير متاح جغرافيًا على نطاق واسع. لهذا حلت كيمياءأخرى مثل النيكل والمنغنيز والكوبالت (NMC) محل الخلايا الكيميائية LiCo في معظم التطبيقات. كانت النسبة الأصلية لـ Ni و Mn وCo هي 3: 3: 3 ، بينما اليوم يتم تصنيع الخلايا بنسب 8: 1: 1 أو 6: 2: 2 ، حيث تم تقليل محتوى الكوبلت Co بشكل كبير.

نجد أن بطاريات فوسفات الليثيوم والحديد LiFePO <sub>4</sub> قابلة للمقارنة مع [[بطارية الرصاص]] وغالبًا ما يتم الترويج لها كبديل لبطاريات الرصاص. يتمثل الاختلاف الأكثر بروزًا بين فوسفات حديد الليثيوم وبطارية الرصاص في حقيقة أن سعة بطارية الليثيوم مستقلة عن معدل التفريغ. مع معدلات تفريغ عالية جدًا ، على سبيل المثال عند 0.8 درجة مئوية فإن سعة بطارية الرصاص الحمضية تبلغ 60٪ فقط من السعة المقدرة. لذلك في التطبيقات الدورية حيث يكون معدل التفريغ غالبًا أكبر من 0.1 درجة مئوية ، غالبًا ما يكون لبطارية الليثيوم ذات التصنيف الأقل سعة فعلية أعلى من بطارية الرصاص الحمضية المماثلة. هذا يعني أنه في نفس تصنيف السعة ، سيكلف الليثيوم أكثر ، ولكن يمكن استخدام بطارية ليثيوم ذات سعة أقل لنفس التطبيق بسعر أقل. تزيد تكلفة الملكية عند النظر في دورة الحياة من قيمة بطارية الليثيوم مقارنة ببطارية الرصاص الحمضية.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.power-sonic.com/blog/lithium-vs-lead-acid-batteries/
| عنوان = Lead Acid Vs LiFePO4 Batteries
| تاريخ = 25 February 2020
| موقع = Power Sonic - Trusted Battery Solutions
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230201213744/https://www.power-sonic.com/blog/lithium-vs-lead-acid-batteries/|تاريخ أرشيف=2023-02-01}}</ref>

== الملكية الفكرية ==
براءات الاختراع الجذرية لمركبات LFP مملوكة من قبل أربع منظمات. [[جامعة تكساس في أوستن|جامعة تكساس - أوستن]] لاكتشاف المادة. Hydro-Québec [[جامعة مونتريال|وجامعة مونتريال]] [[المركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي|والمركز الوطني الفرنسي للبحث العلمي]] (CNRS) لطلاء الكربون الذي يعزز الموصلية ويجعل LFP مناسبًا للتطورات الصناعية.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = https://www.clariant.com/pt/Corporate
| عنوان = Especialidades químicas da Clariant
| موقع = Clariant Ltd.
| الأخير = Basel
| الأول = Clariant Ltd
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230207172147/https://www.clariant.com/pt/Corporate|تاريخ أرشيف=2023-02-07}}</ref> هذه البراءات هي أساس تقنيات الإنتاج الضخم الناضجة. أكبر طاقة إنتاجية تصل إلى 250 طنًا شهريًا. السمة الرئيسية هي {{كيم|Li|1−''x''|MFePO|4}} من A123 وهو nano-LFP ، الذي يعدل خصائصه الفيزيائية ويضيف معادن نبيلة في الأنود ، بالإضافة إلى استخدام الجرافيت الخاص ككاثود.

الميزة الرئيسية لـ {{كيم|LiMPO|4}} من Phostech هو زيادة السعة والتوصيل عن طريق طلاء كربون مناسب. الميزة الخاصة لـ {{كيم|LiFePO|4}} • zM من Aleees سعة عالية ومقاومة منخفضة تم الحصول عليها عن طريق التحكم المستقر في الفريت ونمو البلورات. يتم تحقيق هذا التحكم المحسن من خلال تطبيق قوى تحريك ميكانيكية قوية على السلائف في حالات التشبع العالي ، مما يؤدي إلى تبلور أكاسيد الفلزات و LFP.

قدمت دعاوى براءات الاختراع في الولايات المتحدة في عامي 2005 و 2006 ، زعمت جامعة تكساس في أوستن | جامعة تكساس-أوستن و Hydro-Québec أن {{كيم|LiFePO|4}} لأن الكاثود ينتهك براءات الاختراع الخاصة بهم ،{{استشهاد ببراءة اختراع1|US|5910382}}و{{استشهاد ببراءة اختراع1|US|6514640}}. تضمنت مطالبات براءة الاختراع بنية بلورية فريدة وصيغة كيميائية لمادة كاثود البطارية.

في 7 أبريل 2006 رفعت شركة A123 دعوى تطلب إعلانًا بعدم انتهاك براءات اختراع UT وبطلانها. قدمت A123 بشكل منفصل اثنين من إجراءات إعادة الفحص من طرف واحد أمام مكتب [[مكتب الولايات المتحدة لبراءات الاختراع والعلامات التجارية|براءات الاختراع والعلامات التجارية بالولايات المتحدة]] (USPTO) ، حيث سعوا إلى إبطال براءات الاختراع بناءً على حالة التقنية الصناعية السابقة.

في دعوى قضائية موازية رفعت UT دعوى قضائية ضد شركة Valence Technology، Inc. - شركة تقوم بتسويق منتجات LFP التي تدعي حدوث انتهاك.

أصدر مكتب الولايات المتحدة الأمريكية للبراءات (USPTO) شهادة إعادة فحص لبراءة الاختراع رقم 382 في 15 أبريل 2008 ، و 640 براءة اختراع في 12 مايو 2009 ، والتي تم بموجبها تعديل مطالبات براءات الاختراع هذه. سمح ذلك بدعوى انتهاك براءات الاختراع الحالية التي رفعتها Hydro-Quebec ضد Valence و A123 بالمضي قدمًا. بعد جلسة استماع في Markman ، في 27 أبريل 2011 ، قضت محكمة المقاطعة الغربية في تكساس بأن مطالبات براءات الاختراع المعاد فحصها كان لها نطاق أضيق مما تم منحه في الأصل.

في 9 ديسمبر 2008 ، ألغى [[مكتب براءات الاختراع الأوروبي|مكتب براءات الاختراع الأوروبي براءة اختراع]] الدكتور جودنو برقم 0904607. قلل هذا القرار بشكل أساسي من مخاطر براءات الاختراع لاستخدام LFP في تطبيقات السيارات الأوروبية. يُعتقد أن القرار يستند إلى عدم وجود حداثة.<ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://www.greencarcongress.com/2008/12/epo-revokes-uni.html
| عنوان = EPO Revokes Univ. Of Texas European Patent on Lithium Metal Phosphates; Boon for Valence
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230124154908/https://www.greencarcongress.com/2008/12/epo-revokes-uni.html|تاريخ أرشيف=2023-01-24}}</ref>

أول تسوية كبيرة كانت الدعوى القضائية بين [[إن تي تي|NTT]] وجامعة تكساس أوستن (UT). في أكتوبر 2008 ، <ref>{{استشهاد ويب
| مسار = http://techon.nikkeibp.co.jp/english/NEWS_EN/20081007/159256/
| عنوان = NTT Settles Lawsuit over Li-ion Battery Patents
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230124154905/http://techon.nikkeibp.co.jp/english/NEWS_EN/20081007/159256/|تاريخ أرشيف=2023-01-24}}</ref> أعلنت شركة NTT أنها ستحسم القضية في المحكمة المدنية العليا باليابان مقابل 30 مليون دولار. كجزء من الاتفاقية ، وافقت UT على أن NTT لم تسرق المعلومات وأن NTT ستشارك براءات اختراع LFP مع UT. براءة اختراع NTT هي أيضًا للزبرجد الزيتوني LFP ، مع الصيغة الكيميائية العامة لـ {{كيم|A|''y''|MPO|4}} (A للمعدن القلوي و M لمزيج من Co و Fe) ، تستخدمه الآن [[بي واي دي|شركة BYD]] . على الرغم من أن المواد كيميائيًا هي نفسها تقريبًا ، من وجهة نظر براءات الاختراع ، فإن {{كيم|A|''y''|MPO|4}} من NTT يختلف عن المواد التي يغطيها UT. {{كيم|A|''y''|MPO|4}} لديه قدرة أعلى من {{كيم|LiMPO|4}} . كان جوهر القضية هو أن مهندس NTT Okada Shigeto ، الذي عمل في مختبرات UT لتطوير المواد ، متهم بسرقة [[ملكية فكرية|الملكية الفكرية]] لـ UT.

اعتبارًا من عام 2020 تدّعي منظمة تدعى [https://www.lifepo4ag.com LifePO + C] أنها تمتلك عنوان IP الرئيسي وتقدم التراخيص. وهي عبارة عن كونسورتيوم بين Johnson Matthey و CNRS وجامعة مونتريال و Hydro Quebec.

== البحوث ==

=== كثافة الطاقة ===
يحتوي LFP على عيبين: الموصلية المنخفضة (الجهد الزائد) وثابت انتشار الليثيوم المنخفض ، وكلاهما يحد من معدل الشحن / التفريغ. إضافة جزيئات موصلة في {{كيم|FePO|4}} يرفع الموصلية الإلكترونية لها. على سبيل المثال ، إضافة جسيمات موصلة ذات قدرة انتشار جيدة مثل الجرافيت والكربون <ref name="Cramer-2004">{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Deb
| الأول = Aniruddha
| الأخير2 = Bergmann
| الأول2 = Uwe
| الأخير3 = Cairns
| الأول3 = Elton J.
| الأخير4 = Cramer
| الأول4 = Stephen P.
| عنوان = Structural Investigations of LiFePO 4 Electrodes by Fe X-ray Absorption Spectroscopy
| صحيفة = The Journal of Physical Chemistry B
| تاريخ = June 2004
| المجلد = 108
| العدد = 22
| صفحات = 7046–7051
| DOI = 10.1021/jp036361t
}}</ref> إلى {{كيم|LiMPO|4}} هذه مساحيق تحسن التوصيل بين الجزيئات بشكل كبير ، وتزيد من كفاءة {{كيم|LiMPO|4}} كبطارية، وترفع قدرتها العكسية حتى 95٪ من القيم النظرية. ومع ذلك فإن إضافة المضافات الموصّلة تزيد أيضًا من "الكتلة الخاملة" الموجودة في الخلية والتي لا تساهم في تخزين الطاقة. يُظهر الشكل {{كيم|LiMPO|4}} أداء تدوير جيد حتى في وجود تيار الشحن /والتفريغ الذي قد يصل إلى 5 درجات مئوية.<ref name="Wokaun-2005">{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Haas
| الأول = O.
| الأخير2 = Deb
| الأول2 = A.
| الأخير3 = Cairns
| الأول3 = E. J.
| الأخير4 = Wokaun
| الأول4 = A.
| عنوان = Synchrotron X-Ray Absorption Study of LiFePO[sub 4] Electrodes
| صحيفة = Journal of the Electrochemical Society
| تاريخ = 2005
| المجلد = 152
| العدد = 1
| صفحات = A191
| DOI = 10.1149/1.1833316
}}</ref>

=== استقرار ===
يمكن لطلاء LFP بأكاسيد غير عضوية أن يجعل هيكل LFP أكثر استقرارًا ويزيد من الموصلية. {{كيم|LiCoO|2}} التقليدي مع طلاء أكسيد يبدي تدوير احسن. يمنع هذا الطلاء أيضًا إذابة Co ويبطئ تحلل سعة {{كيم|LiCoO|2}} . وبالمثل ، طلاء {{كيم|LiMPO|4}} بطبقة غير عضوية مثل [[أكسيد الزنك|ZnO]] <ref name="Lee-2004">{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Kwon
| الأول = Sang Jun
| الأخير2 = Kim
| الأول2 = Cheol Woo
| الأخير3 = Jeong
| الأول3 = Woon Tae
| الأخير4 = Lee
| الأول4 = Kyung Sub
| عنوان = Synthesis and electrochemical properties of olivine LiFePO4 as a cathode material prepared by mechanical alloying
| صحيفة = Journal of Power Sources
| تاريخ = October 2004
| المجلد = 137
| العدد = 1
| صفحات = 93–99
| DOI = 10.1016/j.jpowsour.2004.05.048
| bibcode = 2004JPS...137...93K
}}</ref> و [[أكسيد الزركونيوم الرباعي|{{كيم|ZrO|2}}]] ، <ref name="Jamnik-2006">{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Dominko
| الأول = R.
| الأخير2 = Bele
| الأول2 = M.
| الأخير3 = Gaberscek
| الأول3 = M.
| الأخير4 = Remskar
| الأول4 = M.
| الأخير5 = Hanzel
| الأول5 = D.
| الأخير6 = Goupil
| الأول6 = J.M.
| الأخير7 = Pejovnik
| الأول7 = S.
| الأخير8 = Jamnik
| الأول8 = J.
| عنوان = Porous olivine composites synthesized by sol–gel technique
| صحيفة = Journal of Power Sources
| تاريخ = February 2006
| المجلد = 153
| العدد = 2
| صفحات = 274–280
| DOI = 10.1016/j.jpowsour.2005.05.033
| bibcode = 2006JPS...153..274D
}}</ref> يتمتع بعمر تدوير أفضل ، وقدرة أكبر وخصائص أفضل في حالة التفريغ السريع. تؤدي إضافة [[كربون]] كموصل إلى زيادة الكفاءة. أفادت [[مجموعة ميتسوي]] زوسن وأليس أن إضافة جزيئات معدنية موصلة مثل النحاس والفضة زادت أيضا من الكفاءة.<ref name="Tessier-2008">{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = León
| الأول = B.
| الأخير2 = Vicente
| الأول2 = C. Pérez
| الأخير3 = Tirado
| الأول3 = J. L.
| الأخير4 = Biensan
| الأول4 = Ph.
| الأخير5 = Tessier
| الأول5 = C.
| عنوان = Optimized Chemical Stability and Electrochemical Performance of LiFePO[sub 4] Composite Materials Obtained by ZnO Coating
| صحيفة = Journal of the Electrochemical Society
| تاريخ = 2008
| المجلد = 155
| العدد = 3
| صفحات = A211–A216
| DOI = 10.1149/1.2828039
}}</ref> {{كيم|LiMPO|4}} مع 1٪ بالوزن من الإضافات المعدنية لديه قدرة عكسية تصل إلى 140 مللي أمبير/غرام ، وكفاءة أفضل في حالة تيار تفريغ عالي.

=== استبدال المعادن ===
استبدال المعادن الأخرى بالحديد أو الليثيوم في المركب {{كيم|LiMPO|4}} يمكن أيضا رفع الكفاءة. يؤدي استبدال الزنك بالحديد إلى زيادة تبلور {{كيم|LiMPO|4}} لأن الزنك والحديد لهما أنصاف أقطار أيونية متشابهة.<ref name="Liu-2008">{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Liu
| الأول = H.
| الأخير2 = Wang
| الأول2 = G.X.
| الأخير3 = Wexler
| الأول3 = D.
| الأخير4 = Wang
| الأول4 = J.Z.
| الأخير5 = Liu
| الأول5 = H.K.
| عنوان = Electrochemical performance of LiFePO4 cathode material coated with ZrO2 nanolayer
| صحيفة = Electrochemistry Communications
| تاريخ = January 2008
| المجلد = 10
| العدد = 1
| صفحات = 165–169
| DOI = 10.1016/j.elecom.2007.11.016
}}</ref> يؤكد قياس الفولتميتر الدوري أن {{كيم|LiFe|1−''x''|M|''x''|PO|4}} بعد استبدال المعدن تكون له قابلية أعلى لإدخال واستخراج أيونات الليثيوم. فأثناء استخراج الليثيوم يتأكسد الحديد Fe(II) إلى Fe(III) ويتقلص حجم الشبكة. الحجم المتقلص يغير مسارات عودة الليثيوم.

=== عمليات التوليف ===
على غرار أكاسيد الليثيوم يمكن تصنيع {{كيم|LiMPO|4}} من خلال مجموعة متنوعة من الطرق ، بما في ذلك: تخليق المرحلة الصلبة ، وتجفيف المستحلب ، [[تقنية الصل-جل|وعملية سول-جل]] Sol–gel process، والترسيب المشترك للمحلول ، [[غشاء رقيق|وترسب طور البخار]] ، والتوليف الكهروكيميائي ، وتشعيع [[أشعة مهبطية|الحزمة الإلكترونية]] ، وعملية [[موجة صغرية|الميكروويف]]{{غير واضح|date=March 2019}} ، التوليف الحراري المائي ، و [[تحلل حراري|الانحلال الحراري]] بالموجات فوق الصوتية والانحلال الحراري [[ترسيب كيميائي للبخار|بالرش]] .

في عملية التجفيف بالمستحلب ، يتم أولاً خلط المستحلب بالكيروسين. بعد ذلك ، تضاف محاليل أملاح الليثيوم وأملاح الحديد إلى هذا الخليط. تنتج هذه العملية جزيئات نانوكربون.<ref name="Scrosati-2002">{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Croce
| الأول = F.
| الأخير2 = D' Epifanio
| الأول2 = A.
| الأخير3 = Hassoun
| الأول3 = J.
| الأخير4 = Deptula
| الأول4 = A.
| الأخير5 = Olczac
| الأول5 = T.
| الأخير6 = Scrosati
| الأول6 = B.
| عنوان = A Novel Concept for the Synthesis of an Improved LiFePO[sub 4] Lithium Battery Cathode
| صحيفة = Electrochemical and Solid-State Letters
| تاريخ = 2002
| المجلد = 5
| العدد = 3
| صفحات = A47–A50
| DOI = 10.1149/1.1449302
}}</ref> ينتج التوليف المائي {{كيم|LiMPO|4}} مع تبلور جيد. يتم الحصول على الكربون الموصل عن طريق إضافة [[بولي إيثيلين جلايكول|البولي إيثيلين جلايكول]] إلى المحلول متبوعًا بالمعالجة الحرارية.<ref name="Zhang-2005">{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Ni
| الأول = J.F.
| الأخير2 = Zhou
| الأول2 = H.H.
| الأخير3 = Chen
| الأول3 = J.T.
| الأخير4 = Zhang
| الأول4 = X.X.
| عنوان = LiFePO4 doped with ions prepared by co-precipitation method
| صحيفة = Materials Letters
| تاريخ = August 2005
| المجلد = 59
| العدد = 18
| صفحات = 2361–2365
| DOI = 10.1016/j.matlet.2005.02.080
}}</ref> ينتج ترسب الطور البخاري غشاء رقيقا على {{كيم|LiMPO|4}} .<ref name="Chung-2004">{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Cho
| الأول = Tae-Hyung
| الأخير2 = Chung
| الأول2 = Hoon-Taek
| عنوان = Synthesis of olivine-type LiFePO4 by emulsion-drying method
| صحيفة = Journal of Power Sources
| تاريخ = June 2004
| المجلد = 133
| العدد = 2
| صفحات = 272–276
| DOI = 10.1016/j.jpowsour.2004.02.015
| bibcode = 2004JPS...133..272C
}}</ref> في الانحلال الحراري بالرش اللهب يتم خلط FePO <sub>4</sub> مع [[كربونات الليثيوم]] و[[جلوكوز|والجلوكوز]] وشحنه [[كهرل|بالكهرباء]] . ثم يتم حقن الخليط داخل اللهب وترشيحه لتجميع المنتج {{كيم|LiFePO|4}} .<ref name="Wiggers-2012">{{استشهاد بدورية محكمة
| الأخير = Hamid
| الأول = N.A.
| الأخير2 = Wennig
| الأول2 = S.
| الأخير3 = Hardt
| الأول3 = S.
| الأخير4 = Heinzel
| الأول4 = A.
| الأخير5 = Schulz
| الأول5 = C.
| الأخير6 = Wiggers
| الأول6 = H.
| عنوان = High-capacity cathodes for lithium-ion batteries from nanostructured LiFePO4 synthesized by highly-flexible and scalable flame spray pyrolysis
| صحيفة = Journal of Power Sources
| تاريخ = October 2012
| المجلد = 216
| صفحات = 76–83
| DOI = 10.1016/j.jpowsour.2012.05.047
| bibcode = 2012JPS...216...76H
}}</ref>

=== تأثيرات درجة الحرارة ===
يمكن تقسيم تأثيرات درجة الحرارة على بطاريات فوسفات الحديد والليثيوم إلى تأثيرات درجات الحرارة المرتفعة ودرجة الحرارة المنخفضة.

بشكل عام ، تكون بطاريات من نوع LFP أقل عرضة للتفاعلات الحرارية الشديدة مثل تلك التي تحدث في بطاريات الليثيوم الكوبالت ؛ تُظهر بطاريات LFP أداءً أفضل عند درجات حرارة مرتفعة. أظهرت الأبحاث أنه في درجة حرارة الغرفة (23&nbsp;درجة مئوية) ، فإن فقدان السعة الأولي يقارب 40-50&nbsp;مللي أمبير/ثانية. ومع ذلك فعند 40&nbsp;درجة مئوية و 60&nbsp;درجة مئوية ، تكون خسائر السعة تقريب 25 و 15 ملي أمبير/جرام على التوالي ، ولكن تم توزيع انخفاض السعة هذه على 20 دورة بدلاً من انخفاض كبير مثل تلك في حالة فقدان سعة في درجة حرارة الغرفة.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Thermal Stability of LiFePO4 -Based Cathodes
| صحيفة = Electrochemical and Solid-State Letters
| سنة = 2000
| الأخير = Andersson
| الأول = Anna S
| الأخير2 = Thomas
| الأول2 = John O
| الأخير3 = Kalska
| الأول3 = Beata
| الأخير4 = Häggström
| الأول4 = Lennart
| المجلد = 3
| صفحات = 66–68
| DOI = 10.1149/1.1390960
| مسار = https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1.1390960
| تاريخ الوصول = 2021-11-18
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230202031442/https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1.1390960|تاريخ أرشيف=2023-02-02}}</ref>

ومع ذلك ، هذا صحيح فقط للإطار الزمني القصير للتدوير. أظهرت دراسة لاحقة لمدة عام أنه على الرغم من أن بطاريات LFP لها ضعف الدورة الكاملة المكافئة ، إلا أن معدل تغير السعة زاد مع زيادة درجة حرارة خلايا LFP ، ولكن درجة الحرارة المتزايدة لا تؤثر على خلايا NCA أو يكون لها تأثير ضئيل على شيخوخة خلايا NMC.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Degradation of Commercial Lithium-Ion Cells as a Function of Chemistry and Cycling Conditions
| صحيفة = Journal of the Electrochemical Society
| سنة = 2020
| الأخير = Preger
| الأول = Yulia
| الأخير2 = Barkholtz
| الأول2 = Heather M.
| الأخير3 = Fresquez
| الأول3 = Armado
| الأخير4 = Campbell
| الأول4 = Danel L.
| الأخير5 = Juba
| الأول5 = Benjamin W.
| المجلد = 167
| العدد = 12
| صفحة = 120532
| DOI = 10.1149/1945-7111/abae37
| bibcode = 2020JElS..167l0532P
| مسار = https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1945-7111/abae37
| تاريخ الوصول = 2021-11-18
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230518023840/https://iopscience.iop.org/article/10.1149/1945-7111/abae37|تاريخ أرشيف=2023-05-18}}</ref> يرجع هذا الانخفاض في السعة في المقام الأول إلى تفاعل تكوين السطح البيني بين [[كهرل|الكهرل]] والقطب الصلب (SEI) الذي يتم تسريعه بزيادة درجة الحرارة.

تتأثر بطاريات LFP بشكل خاص بانخفاض درجة الحرارة مما قد يعيق تطبيقها في مناطق خطوط العرض العليا. قدرات التفريغ الأولية لعينات LFP / C عند درجات حرارة 23 و 0 و -10 و -20&nbsp;درجة مئوية هي: 141.8 و 92.7 و 57.9 و 46.7&nbsp; بكفاءة كولومبية 91.2٪ ،و 74.5٪ ،و 63.6٪ و 61.3٪. يتم حساب هذا الانخفاض عن طريق الانتشار البطيء لأيونات الليثيوم داخل الأقطاب الكهربائية وتشكيل السطح البيني بين الكهرل والمادة الصلبة SEI التي تأتي مع درجات حرارة منخفضة مما يؤدي لاحقًا إلى زيادة مقاومة نقل الشحنة على واجهات الإلكتروليت ([[كهرل|الكهرل]]) والقطب الكهربي.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = A comparative study on the low-temperature performance of LiFePO4/C and Li3V2(PO4)3/C cathodes for lithium-ion batteries
| صحيفة = Journal of Power Sources
| تاريخ = February 2011
| الأخير = Rui
| الأول = X.H.
| الأخير2 = Jin
| الأول2 = Y.
| الأخير3 = Feng
| الأول3 = X.Y.
| الأخير4 = Zhang
| الأول4 = L.C.
| الأخير5 = Chen
| الأول5 = C.H.
| المجلد = 196
| العدد = 4
| صفحات = 2109–2114
| issn = 0378-7753
| DOI = 10.1016/j.jpowsour.2010.10.063
| مسار = https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S037877531001863X
| تاريخ الوصول = 2021-11-18
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230526080528/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S037877531001863X|تاريخ أرشيف=2023-05-26}}</ref> سبب آخر محتمل لتكوين السعة المنخفضة هو طلاء الليثيوم. كما ذكر أعلاه ، تقلل درجة الحرارة المنخفضة من معدل انتشار أيونات الليثيوم داخل الأقطاب الكهربائية ، مما يسمح لمعدل طلاء الليثيوم بالتنافس مع معدل الإقحام. تؤدي الحالة الأكثر برودة إلى معدلات نمو أعلى وتحول النقطة الأولية إلى حالة شحن أقل مما يعني أن عملية الطلاء تبدأ في وقت مبكر.
<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Nondestructive detection, characterization, and quantification of lithium plating in commercial lithium-ion batteries
| صحيفة = Journal of Power Sources
| تاريخ = May 2014
| الأخير = Petzl
| الأول = Mathias
| الأخير2 = Danzer
| الأول2 = Michael A.
| المجلد = 254
| صفحات = 80–87
| issn = 0378-7753
| DOI = 10.1016/j.jpowsour.2013.12.060
| bibcode = 2014JPS...254...80P
| مسار = https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0378775313020387
| تاريخ الوصول = 2021-11-18
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230124155235/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0378775313020387|تاريخ أرشيف=2023-01-24}}</ref> يستخدم طلاء الليثيوم الليثيوم الذي يتنافس بعد ذلك مع إقحام الليثيوم في الجرافيت ، مما يقلل من قدرة البطاريات. تترسب أيونات الليثيوم المجمعة على سطح الأقطاب الكهربائية على شكل "ألواح" أو حتى في أشكال تشعبات قد تخترق الفواصل ، مما يؤدي إلى قصر دائرة البطارية تمامًا.<ref>{{استشهاد بدورية محكمة
| عنوان = Thermal issues about Li-ion batteries and recent progress in battery thermal management systems: A review
| صحيفة = Energy Conversion and Management
| تاريخ = October 2017
| الأخير = Liu
| الأول = Huaqiang
| الأخير2 = Wei
| الأول2 = Zhongbao
| الأخير3 = He
| الأول3 = Weidong
| الأخير4 = Zhao
| الأول4 = Jiyun
| المجلد = 150
| صفحات = 304–330
| issn = 0196-8904
| DOI = 10.1016/j.enconman.2017.08.016
| مسار = https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0196890417307288
| تاريخ الوصول = 2021-11-18
|مسار أرشيف= https://web.archive.org/web/20230404220630/https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0196890417307288|تاريخ أرشيف=2023-04-04}}</ref>

== الاستخدام ==
فوسفات الحديد والليثيوم هو مادة تخزين الليثيوم (مادة الكاثود) في القطب الموجب لبطاريات فوسفات الحديد والليثيوم. عند شحن البطارية يتكون فوسفات الحديد (III) ، والذي يتم تحويله مرة أخرى إلى فوسفات حديد (II) الليثيوم عند التفريغ:

* التحميل الكامل:

  <math>\ \mathrm{LiFePO_4 \ \longrightarrow\ Li^+ +e^- + FePO_4}</math>.

* التفريغ الكامل:

 <math>\ \mathrm{Li^+ +e^- + FePO_4 \ \longrightarrow\ LiFePO_4}</math>

الجهد الكهربائي لمراكم فوسفات الحديد والليثيوم هو 3.3 فولت ، وهو أقل قليلاً من الجهد الخاص بمراكم أيونات الليثيوم الأخرى، مثل على سبيل المثال، أكسيد الكوبالت الليثيوم ، والذي يعني كثافة طاقة أقل بشكل عام. تشمل فوائد فوسفات الحديد والليثيوم: عمر أطول بكثير. [17] نظرًا للثبات العالي لـ LiFePO4 ، تعتبر البطاريات بهذه المادة آمنة بشكل خاص. لذلك تُستخدم [[مركم|المراكم]] المقابلة أيضًا في المركبات الكهربائية - على سبيل المثال - المستخدمة في الدراجات الكهربائية. يستخدم فوسفات الحديد والليثيوم أيضًا في بعض السيارات الكهربائية - على سبيل المثال - في السيارة الكهربائية BYD e6 الصينية وفي بعض موديلات تسلا .

== انظر أيضًا ==

* [[بطارية فوسفات الحديد والليثيوم]]
* أنظمة A123
* تقنية التكافؤ

== مراجع ==
{{مراجع|30em}}{{Phosphates}}
{{معرفات مركب كيميائي}}
{{شريط بوابات|الكيمياء}}

[[تصنيف:بطاريات قابلة لإعادة الشحن]]
[[تصنيف:فوسفات]]
[[تصنيف:مركبات الحديد الثنائي]]
[[تصنيف:مركبات الليثيوم]]
[[تصنيف:الصفحات التي تستخدم قائمة قابلة للطي مع كل من الخلفية ومحاذاة النص في نمط العنوان]]
[[تصنيف:Articles with changed CASNo]]
[[تصنيف:صفحات بترجمات غير مراجعة]]