磷酸铁锂在电池行业的崛起

《Journal of Chemical Education》：Lithium Iron Phosphate at the Conquest of the Battery World

锂离子电池正极材料锂铁磷酸（LiFePO4）虽能量密度较低，但因其元素易得（无钴镍）、热稳定性好、循环寿命长而成为主流选择。研究强调材料创新需兼顾化学特性、环境友好与可持续性，并为教学提供LFP相关课程资源。

　　

锂离子电池（LIBs）被广泛应用于各种与能源相关的领域（例如，电动汽车和电网储能）。在比容量和工作电压方面，磷酸铁锂（LiFePO₄, LFP）传统上不如高能量正极材料（例如，Li(NiMnCo)O₂）；然而，它仍然成为当今电池系统中的主要正极材料。这主要是因为它使用了丰富的、非关键性的元素（例如，不含钴和镍），具有优异的热稳定性，并且循环寿命长，无需进行复杂的冷却处理。本文以LFP化学体系为例，概述了针对实际电池应用的正极设计所需的关键性能指标，同时指出了孤立研究领域中常见的误区。我们强调，实现有影响力的材料创新不仅取决于其固有的化学和物理性质，还取决于环境兼容性和技术的可持续性。本手稿还旨在为教育工作者提供一个概念框架和相应的资源，以便将LFP化学知识纳入材料化学、物理化学及相关学科的本科和研究生课程中。