結構式
CAS:15365-14-7
分子式:LiFePO4
分子量:157.76
中文名稱:磷酸鐵鋰
英文名稱:Lithium iron phosphate
性質描述：
1、高能量密度。其理論比容量為170 mAh/g，產品實際比容量可超過140 mAh/g（0.2C,25°C）；
2、安全性。是最安全的鋰離子電池正極材料； 不含任何對人體有害的重金屬元素；
3、壽命長。在100%DOD條件下，可以充放電2000次以上；（原因：磷酸鐵鋰晶格穩定性好，鋰離子的嵌入和脫出對晶格的影響不大，故而具有良好的可逆性。存在的不足是電極離子傳導率差，不適宜大電流的充放電，在應用方面受阻。解決方法：在電極表面包覆導電材料、摻雜進行電極改性。）
4、磷酸鐵鋰電池的使用壽命與其使用溫度息息相關，使用溫度過低或者過高在其充放電過程及使用過程均產生極大不良隱患。尤其在中國北方電動汽車上使用，在秋冬季磷酸鐵鋰電池無法正常供電或供電電源過低，需調節其工作環境溫度保持其性能。國內解決磷酸鐵鋰電池恒溫工作環境需考慮空間限制問題，較普遍的解決方案是使用氣凝膠氈作為保溫層。
5充電性能。磷酸鐵鋰正極材料的鋰電池，可以使用大倍率充電，最快可在1小時內將電池充滿。
6、新穎性。磷酸鐵鋰是一種新型鋰離子電池電極材料。其特點是放電容量大，價格低廉，無毒性，不造成環境污染。世界各國正競相實現產業化生產。
但是其能量密度低，影響電容量。
主要的生產方法為高溫固相合成法，產品指標比較穩定。
鋰離子電池的性能主要取決于正負極材料，磷酸鐵鋰作為鋰離子電池的正極材料是2000年后才出現的事，國內開發出大容量磷酸鐵鋰電池是2005年7月。其安全性能與循環壽命是其它材料所無法相比的，這些也正是動力電池最重要的技術指標。1C充放循環壽命達2000次。單節電池過充電壓30V不燃燒，穿刺不爆炸。磷酸鐵鋰正極材料做出大容量鋰離子電池更易串聯使用。以滿足電動車頻繁充放電的需要。具有無毒、無污染、安全性能好、原材料來源廣泛、價格便宜，壽命長等優點，是新一代鋰離子電池的理想正極材料。
鋰離子電池還是以小容量、低功率電池為主，中大容量、中高功率的鋰離子電池尚開始試水大規模生產，使得鋰離子電池逐步在中大容量UPS、中大型儲能電池、電動工具、電動汽車中得到廣泛應用。
缺點：然而，磷酸鐵鋰堆積密度低的缺點一直受到人們的忽視和回避，尚未得到解決，阻礙了材料的實際應用。鈷酸鋰的理論密度為5.1g/cm3，商品鈷酸鋰的振實密度一般為2.0-2.4g/cm3；而磷酸鐵鋰的理論密度僅為3.6g/cm3，本身就比鈷酸鋰要低得多。
為提高導電性，人們摻入導電碳材料，又顯著降低了材料的堆積密度，使得一般摻碳磷酸鐵鋰的振實密度只有1.0-1.2g/cm3。如此低的堆積密度使得磷酸鐵鋰的體積比容量比鈷酸鋰低很多，制成的電池體積將十分龐大，不僅毫無優勢可言，而且很難應用于實際。
因此，提高磷酸鐵鋰的堆積密度和體積比容量對磷酸鐵鋰的實用化具有決定意義。粉體材料的顆粒形貌、粒徑及其分布直接影響材料的堆積密度。
舉例來說，Ni(OH)2 是用于鎳氫電池和鎳鎘電池的正極材料。以前，人們采用片狀的Ni(OH)2，其振實密度只有1.5-1.6g/cm3；采用的球形Ni(OH)2 的振實密度可達2.2-2.3g/cm3；球形Ni(OH)2 已基本上取代了片狀的Ni(OH)2，顯著提高了鎳氫電池和鎳鎘電池的能量密度。
本實驗室借鑒高密度球形Ni(OH)2 的研究成果，開發成功了鋰離子電池高密度球形系列正極材料，包括LiCoO2 、LiMn2O4 LiNi0.8Co0.2O2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 等。
其中LiCoO2、LiNi0.8Co0.2O2 的振實密度已可達到2.9g/cm3，遠高于商品化的同類材料。研究和實際應用表明，球形產品不僅具有堆積密度高、體積比容量大等突出優點，而且還具有優異的流動性、分散性和可加工性能，十分有利于制作正極材料漿料和電極片的涂覆，提高電極片品質；此外，相對于無規則的顆粒，規則的球形顆粒表面比較容易包覆完整、均勻、牢固的修飾層，因此球形產品更有希望通過表面修飾進一步改善綜合性能。
球形化是鋰離子電池正極材料的發展方向。國內外報導的LiFePO4 正極材料都是由無規則的顆粒組成的，粉體材料的堆積密度和能量密度較低。因此，致力于LiFePO4 材料顆粒的球形化，通過顆粒的球形化來提高材料的堆積密度和體積比容量；在此基礎上，發揮球形材料易于表面包覆的優勢，進一步通過球形顆粒的表面修飾提高材料的綜合性能；在對LiFePO4 材料顆粒的球形化和表面修飾的過程中，充分借鑒、吸收、利用人們在提高磷酸鐵鋰的電導率方面已取得的優秀成果；最終制備出球形、高堆積密度、高體積比容量、高導電性的LiFePO4 正極材料，使之能應用于中大容量、中高功率的鋰離子電池，促進該材料的產業化。
采用二價鐵鹽或三價鐵鹽、磷酸或磷酸鹽、氨水為原料，通過控制結晶技術合成高密度球形磷酸鐵前驅體，再與鋰源、碳源共混熱處理，通過碳熱還原法合成摻碳的高密度球形磷酸鐵鋰。該磷酸鐵鋰粉體材料由單分散球形顆粒組成、粒徑5-10μm、堆積密度大（振實密度可達1.6-1.8g/cm3）、流動性好、可加工性能好，可逆容量140mAh/g。