导语：磷酸铁锂电池是一种利用磷酸铁锂（LiFePO4）作为正极材料、碳为负极材料的锂离子电池，其单体额定电压为3.2V，充电截止电压在3.6V~3.65V之间。其工作原理是，在充电过程中，部分锂离子从磷酸铁锂脱出，并通过电解质传递至碳材料中嵌入；同时，从正极释放电子并自外部回路流向负极，以维持化学反应的平衡。在放電過程中，锂離子從負極發生分離並通過電解質傳遞到正極，而負極則釋放電子並自外部回路流向正極，以為外界提供能量。

在LiFePO4晶體結構中，氧原子呈六方緊密堆積排列。PO43-四面體和FeO6八面體構成晶體的空間骨架，其中Li和Fe占据八面体空隙，而P占据四面体空隙。FeO6八面体在bc面的相互连接形成链状结构。一个FeO6八面体与两个LiO6八面体和一个PO43-四面体共棱。

由于FeO6共边网络不连续，因此不能形成电子导电；同时，PO43-四面体限制了晶格的体积变化，对于Li+的脱嵌和电子扩散有所影响，使得LiFePO4正极材料的电子导率和离子扩散效率都很低。

理论上，磷酸铁锂电池具有较高比容量（约170mAh/g），且其放電平台稳定地保持在3.4V。当进行充放電時，由於氧化反應發生，從負極移除一部分鍶離子的過程中進行，並經由電解液進入負極，而鐵從二價變成三價，這個過程也稱為氧化反應。

磷酸铁锂离子电池因其安全性强、耐高温、循环性能好等特点，被广泛应用于各种领域，如动力系统中的汽车、高速启动设备以及储能系统等。它们具有多项优势，如能量比比较高、运用寿命长、高额外功率输出能力以及适用于大规模能源存储等。此外，它们还被用于轻型车辆、小型工具及便携式医疗设备等多种场合，是一种绿色环保且功能齐全的地球能源解决方案。