Strukturierte Komponentendaten · 2026

Aktive LiFePO4-Partikel

Aktive LiFePO4-Partikel (Lithiumeisenphosphat) sind kristalline Nanomaterialien, die als primäres Kathodenmaterial in LFP-Batterien dienen.

Technische Definition und Einsatzkontext

Ein typisches Aktive LiFePO4-Partikel wird in Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Toleranz, Montage- und Anwendungskompatibilität sowie Ausfallrisiko bewertet.

Aktive LiFePO4-Partikel (Lithiumeisenphosphat) sind kristalline Nanomaterialien, die als primäres Kathodenmaterial in LFP-Batterien dienen. Diese Partikel besitzen eine Olivinkristallstruktur (Raumgruppe Pnma), die stabile Lithium-Ionen-Diffusionspfade bereitstellt. Ihre elektrochemische Aktivität beruht auf der reversiblen Redoxreaktion zwischen Fe²⁺/Fe³⁺ während Lade-/Entladezyklen, wobei Lithiumionen durch eindimensionale Kanäle in das Kristallgitter ein- und auswandern. Die Partikelgrößenverteilung (typischerweise 50-500 nm), Morphologie (kugelförmig oder unregelmäßig) und die Qualität der Kohlenstoffbeschichtung bestimmen direkt die Batterieleistungskennzahlen wie spezifische Kapazität, Ratenfähigkeit und Zyklenlebensdauer. Funktioniert über den elektrochemischen Interkalations-/Deinterkalationsmechanismus. Während des Ladens werden Lithiumionen aus den LiFePO4-Partikeln extrahiert (unter Bildung von FePO4) und wandern durch den Elektrolyten zur Anode. Während des Entladens werden Lithiumionen wieder in die Kristallstruktur eingelagert (unter Rückbildung von LiFePO4). Die Olivinstruktur bietet ein stabiles Gerüst mit minimaler Volumenänderung (<2%) während des Zyklierens, während die Kohlenstoffbeschichtung die elektronische Leitfähigkeit verbessert.

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Komponentenspezifikationen

Definition

Aktive LiFePO4-Partikel (Lithiumeisenphosphat) sind kristalline Nanomaterialien, die als primäres Kathodenmaterial in LFP-Batterien dienen. Diese Partikel besitzen eine Olivinkristallstruktur (Raumgruppe Pnma), die stabile Lithium-Ionen-Diffusionspfade bereitstellt. Ihre elektrochemische Aktivität beruht auf der reversiblen Redoxreaktion zwischen Fe²⁺/Fe³⁺ während Lade-/Entladezyklen, wobei Lithiumionen durch eindimensionale Kanäle in das Kristallgitter ein- und auswandern. Die Partikelgrößenverteilung (typischerweise 50-500 nm), Morphologie (kugelförmig oder unregelmäßig) und die Qualität der Kohlenstoffbeschichtung bestimmen direkt die Batterieleistungskennzahlen wie spezifische Kapazität, Ratenfähigkeit und Zyklenlebensdauer.

Funktioniert über den elektrochemischen Interkalations-/Deinterkalationsmechanismus. Während des Ladens werden Lithiumionen aus den LiFePO4-Partikeln extrahiert (unter Bildung von FePO4) und wandern durch den Elektrolyten zur Anode. Während des Entladens werden Lithiumionen wieder in die Kristallstruktur eingelagert (unter Rückbildung von LiFePO4). Die Olivinstruktur bietet ein stabiles Gerüst mit minimaler Volumenänderung (<2%) während des Zyklierens, während die Kohlenstoffbeschichtung die elektronische Leitfähigkeit verbessert.

Funktionsprinzip

Operates through electrochemical intercalation/deintercalation mechanism. During charging, lithium ions extract from LiFePO4 particles (forming FePO4) and migrate through electrolyte to anode. During discharging, lithium ions re-insert into the crystal structure (reforming LiFePO4). The olivine structure provides stable framework with minimal volume change (<2%) during cycling, while carbon coating enhances electronic conductivity.

Materialien

Lithiumeisenphosphat (LiFePO4) mit Olivinkristallstrukturtypischerweise kohlenstoffbeschichtet (1-3 Gew.-% Kohlenstoff) zur Verbesserung der Leitfähigkeit. Kann Dotierstoffe (z. B. MgZnTi) zur Erhöhung der Ionenleitfähigkeit enthalten. Reinheit: >995% für Batteriequalität.

Tap Density

1.2-1.6 g/cm³

Iron Content

35-36 wt%

Particle Size

50-500 nm (D50 typically 100-200 nm)

Carbon Content

1-3 wt%

Lithium Content

4.4-4.5 wt%

Voltage Plateau

3.2-3.4 V vs. Li/Li⁺

Moisture Content

<500 ppm

Specific Capacity

150-165 mAh/g (theoretical 170 mAh/g)

Phosphorus Content

19-20 wt%

Specific Surface Area

10-30 m²/g

Normen

ISO 12405-4IEC 62660-1UL 1642GB/T 30835

Branchentaxonomie & Aliasse

Gebräuchliche Handelsnamen, technische Kennungen und Suchbegriffe für Aktive LiFePO4-Partikel.

Uebergeordnete Produkte

Diese Komponente wird in den folgenden Industrieprodukten eingesetzt.

Lithium-Eisenphosphat-Kathodenaktivmaterial

Hochstabiler Kathodenpulver für Lithium-Ionen-Batterien.

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FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Massnahme

Insufficient carbon coating->Poor electronic conductivity leading to capacity loss and voltage drop->Implement controlled carbonization process with in-line Raman spectroscopy monitoring

Particle size distribution too broad->Inconsistent electrochemical performance and electrode coating defects->Use multiple classification steps (air classification, sieving) with laser diffraction monitoring

Trace moisture contamination->HF acid formation degrading electrolyte and causing capacity fade->Maintain <100 ppm moisture in processing environment with continuous dew point monitoring

Industrielles Ökosystem und technische Bewertung

Kompatibel mit

LFP Battery Assembly Lines Cathode Coating Machines Slurry Mixing Systems Calendering Equipment

Austauschteile

BYD Blade Battery Cells CATL LFP Cells Tesla Standard Range Cells AESC Envision LFP

Lithium plating at high charge rates

Capacity fade from iron dissolution

Poor low-temperature performance

Moisture sensitivity leading to HF formation

Carbon coating inhomogeneity

Konformität und Prüfung

tolerance

Particle size D90/D10 ratio < 3.0, Carbon content ±0.2%, Metal impurities < 50 ppm each

test method

XRD for crystal structure, BET for surface area, Laser diffraction for particle size, TGA for carbon content, ICP-OES for elemental analysis

Hersteller für diese Komponente

Relevante Herstellerprofile aus der CNFX-Komponentenfähigkeitstabelle.

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Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation

4/5

Fertigungsfähigkeit

4/5

Prüfbarkeit

5/5

Lieferantentransparenz

3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

Haeufige Fragen

Why are LiFePO4 particles considered safer than other cathode materials?

LiFePO4 has exceptional thermal and chemical stability due to strong P-O covalent bonds in the olivine structure. It doesn't release oxygen at high temperatures (unlike layered oxides), preventing thermal runaway. The stable 3.2V plateau also reduces risk of lithium plating.

What determines the rate capability of LiFePO4 particles?

Rate capability depends on particle size (smaller particles = shorter diffusion paths), carbon coating quality (electronic conductivity), and crystal orientation. Optimal carbon coating (1-3%) creates conductive networks while maintaining lithium diffusion pathways.

How does particle morphology affect battery performance?

Spherical particles provide better packing density and electrode uniformity. Irregular particles may offer higher surface area but poorer processing characteristics. Nano-sized particles enhance rate capability but may reduce tap density and increase electrolyte decomposition.

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CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Component Index · Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen