导语：磷酸铁锂电池是一种应用广泛的锂离子电池，其工作原理涉及到正极材料、负极材料和电解质。正极材料通常是磷酸铁锂（LiFePO4），而负极则使用碳。单个磷酸铁锂电池的额定电压为3.2伏特，充电截止在3.6至3.65伏特之间。在充电过程中，部分锂离子从正极释放出来，通过电解质传递至负极并嵌入其中；同时，从正极释放出的电子自外部回路流向负極以维持化学反应的平衡。

在LiFePO4晶体结构中，由氧原子构成的六方紧密堆积排列。四面体中的PO43-与八面体中的FeO6共同构成了晶体空间骨架，其中Li和Fe分别占据八面体空隙，而P占据四面体空隙。在b轴方向上，八面体结构相互连接形成链状结构，每个FeO6八面体与两个LiO6八面体以及一个PO43-共棱。

由于FeO6共边网络不连续，因此不能形成电子导通，同时，PO43-限制了晶格的容量变化，对于Li+脱嵌和电子扩散造成影响，使得李冯庞素四能率低且扩散效率差。此外，这种类型的理论比容量较高，为约170毫安每克，并且放電平台稳定在3.4伏特。

磷酸铁锂离子电池因其安全性强、耐高温、高循环性能等优点，在各种领域有着广泛应用，如动力系统、启动设备储能系统等。

电动汽车应用

LiFePO4 batteries are widely used in electric vehicles due to their high safety, low cost, and long lifespan.

启动设备

These batteries are also utilized in starting systems because of their quick response time and ability to provide a high surge current.

储能系统

The advantages of LiFePO4 batteries make them suitable for energy storage systems, including grid-scale applications and backup power supplies.

虽然钴酸锂仍然是市场上最常用的正极材料，但磷酸铁锂正在迅速崛起，因为它提供了更好的安全性、高温性能，以及对环境友好性。这使得它们成为未来新能源技术中的重要组成部分。