लिथियम आयरन फॉस्फेट

लिथियम आयरन फॉस्फेट या लिथियम फेरो-फॉस्फेट (LFP) सूत्र के साथ एक अकार्बनिक यौगिक है. यह एक ग्रे, लाल-ग्रे, भूरा या काला ठोस है जो पानी में अघुलनशील है। सामग्री ने लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी के एक घटक के रूप में ध्यान आकर्षित किया है, लिथियम आयन बैटरी का एक प्रकार | ली-आयन बैटरी। यह बैटरी रसायन बिजली के उपकरणों, बिजली के वाहनों, सौर ऊर्जा प्रतिष्ठानों में उपयोग के लिए लक्षित है और हाल ही में बड़े पैमाने पर ग्रिड-स्केल ऊर्जा भंडारण। उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स उत्पादों में उपयोग की जाने वाली अधिकांश लिथियम बैटरी (ली-आयन) अन्य लिथियम यौगिकों से बने कैथोड का उपयोग करती हैं, जैसे लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड, लिथियम मैंगनीज ऑक्साइड , और लिथियम निकल ऑक्साइड. एनोड सामान्यतः कार्बन के बने होते हैं।

लिथियम आयरन फॉस्फेट खनिज ट्राइफलाइट के रूप में स्वाभाविक रूप से मौजूद है, लेकिन इस सामग्री में बैटरी में उपयोग के लिए अपर्याप्त शुद्धता है।

के सामान्य रासायनिक सूत्र के साथ, यौगिकों में परिवार ओलीवाइन संरचना को अपनाते हैं। M में न केवल Fe बल्कि Co, Mn और Ti भी शामिल हैं। पहले कमर्शियल के रूप में  था सी/, का पूरा समूह  को अनौपचारिक रूप से "लिथियम आयरन फॉस्फेट" या "”। हालाँकि, एक से अधिक ओलीवाइन-प्रकार के चरण का उपयोग बैटरी के कैथोड सामग्री के रूप में किया जा सकता है। ओलिविन यौगिक जैसे , , और  के समान क्रिस्टल संरचनाएं हैं , और इसे कैथोड में बदल सकता है। सभी को "एलएफपी" कहा जा सकता है।

मैंगनीज, फॉस्फेट, लोहा और लिथियम भी एक ओलीवाइन बनाते हैं। लिथियम रिचार्जेबल बैटरी के कैथोड में यह संरचना उपयोगी योगदानकर्ता है। यह ओलिविन संरचना के कारण होता है जब लिथियम को मैंगनीज, लोहा और फॉस्फेट के साथ जोड़ा जाता है (जैसा कि ऊपर वर्णित है)। लिथियम रिचार्जेबल बैटरी की ओलीवाइन संरचनाएं महत्वपूर्ण हैं, क्योंकि वे सस्ती, स्थिर हैं, और ऊर्जा को स्टोर करने के लिए सुरक्षित रूप से उपयोग की जा सकती हैं।

इतिहास और उत्पादन
अरुमुगम मंत्र और जॉन बी. गुडएनफ ने सबसे पहले लिथियम आयन बैटरी के लिए कैथोड सामग्री के पॉलीअनियन वर्ग की पहचान की।   को 1996 में पाधी एट अल द्वारा बैटरी में उपयोग के लिए पॉलीअनियन वर्ग से संबंधित कैथोड सामग्री के रूप में पहचाना गया था।  लिथियम का प्रतिवर्ती निष्कर्षण  और लिथियम का सम्मिलन  का प्रदर्शन किया गया। न्यूट्रॉन विवर्तन ने पुष्टि की कि LFP लिथियम बैटरी के बड़े इनपुट/आउटपुट करंट की सुरक्षा सुनिश्चित करने में सक्षम था। फॉस्फेट या फॉस्फोरिक एसिड के साथ विभिन्न प्रकार के लोहे और लिथियम लवणों को गर्म करके सामग्री का उत्पादन किया जा सकता है। हाइड्रोथर्मल संश्लेषण का उपयोग करने वाले सहित कई संबंधित मार्गों का वर्णन किया गया है।

भौतिक और रासायनिक गुण
में, लिथियम में +1 चार्ज है, आयरन +2 चार्ज फॉस्फेट के लिए -3 चार्ज को संतुलित करता है। ली को हटाने पर, सामग्री फेरिक रूप में परिवर्तित हो जाती है. लौह परमाणु और 6 ऑक्सीजन परमाणु एक अष्टफलक बनाते हैं, जिसे वर्णित किया गया है, केंद्र में Fe आयन के साथ। फॉस्फेट समूह, चतुष्फलकीय हैं। त्रिविमीय ढाँचे का निर्माण होता है  ऑक्टाहेड्रा ओ कोनों को साझा करता है। लिथियम आयन ऑक्टाहेड्रल चैनलों के भीतर ज़िगज़ैग तरीके से रहते हैं। क्रिस्टलोग्राफी में, यह संरचना पी से संबंधित मानी जाती हैmnb orthorhombic क्रिस्टल सिस्टम का अंतरिक्ष समूह। जालक स्थिरांक हैं: a = 6.008 Å, b = 10.334 Å, और c = 4.693 Å। यूनिट सेल का आयतन 291.4 Å है 3।

दो पारंपरिक कैथोड सामग्री के विपरीत, और, लिथियम आयन  जाली के एक आयामी मुक्त आयतन में माइग्रेट करें। चार्ज/डिस्चार्ज के दौरान, लिथियम आयन Fe के ऑक्सीकरण के साथ सहवर्ती निकाले जाते हैं:

से लीथियम का निष्कर्षण पैदा करता है  एक समान संरचना के साथ।  एक P को अपनाता हैmnb 272.4 Å की इकाई सेल मात्रा वाला अंतरिक्ष समूह3, इसके लिथियेटेड अग्रदूत की तुलना में केवल थोड़ा सा छोटा है। लिथियम आयनों का निष्कर्षण जाली मात्रा को कम करता है, जैसा कि लिथियम ऑक्साइड के मामले में होता है।  का कोना-साझा  ऑक्टाहेड्रा के ऑक्सीजन परमाणुओं द्वारा अलग किए जाते हैं  टेट्राहेड्रा और निरंतर नहीं बना सकता  नेटवर्क, चालकता को कम करना।

आक्साइड केंद्रों का एक लगभग पास-पैक हेक्सागोनल सरणी के लिए अपेक्षाकृत कम मुक्त मात्रा प्रदान करता है आयन भीतर माइग्रेट करने के लिए। इस कारण से, की चालकता (इलेक्ट्रोलाइटिक)।  परिवेश के तापमान पर अपेक्षाकृत कम है। के मुकदमे का विवरण  और का परिसीमन  की जांच की गई है। लिथियेटेड सामग्री के दो चरणों को फंसाया जाता है।

अनुप्रयोग
LFP सेल में 3.3 V का ऑपरेटिंग वोल्टेज, 170 mAh/g का चार्ज घनत्व, उच्च शक्ति घनत्व, लंबा चक्र जीवन और उच्च तापमान पर स्थिरता होती है।

एलएफपी के प्रमुख व्यावसायिक लाभ यह हैं कि इसमें कुछ सुरक्षा संबंधी चिंताएँ हैं जैसे कि अति ताप और विस्फोट, साथ ही साथ लंबे चक्र जीवनकाल, उच्च शक्ति घनत्व और एक व्यापक ऑपरेटिंग तापमान रेंज है। बिजली संयंत्र और ऑटोमोबाइल एलएफपी का उपयोग करते हैं। BAE ने घोषणा की है कि उनकी HybriDrive Orion 7 हाइब्रिड बस लगभग 180 kW LFP बैटरी सेल का उपयोग करती है। AES Corporation ने मल्टी-ट्रिलियन वाट बैटरी सिस्टम विकसित किया है जो अतिरिक्त क्षमता और आवृत्ति समायोजन सहित पावर नेटवर्क की सहायक सेवाओं में सक्षम हैं। चीन में, BAK और तियानजिन लिशेन इस क्षेत्र में सक्रिय हैं।

तुलना
हालांकि LFP में ऑक्साइड (जैसे निकल-कोबाल्ट-मैंगनीज, NCM) कैथोड सामग्री के साथ लिथियम बैटरी की तुलना में 25% कम विशिष्ट चार्ज (Ah/g) होता है, क्योंकि इसकी परिचालन वोल्टेज (3.2 वोल्ट बनाम 3.7 NCM- प्रकार कैथोड केमिस्ट्री के लिए), इसमें है निकेल-हाइड्रोजन बैटरी से 70% अधिक | निकल-हाइड्रोजन बैटरी।

एलएफपी बैटरी और अन्य लिथियम आयन बैटरी प्रकारों के बीच प्रमुख अंतर यह है कि एलएफपी बैटरी में कोई कोबाल्ट नहीं होता है (कोबाल्ट की उपलब्धता के बारे में नैतिक और आर्थिक प्रश्नों को हटाकर) और एक फ्लैट डिस्चार्ज कर्व होता है।

एलएफपी बैटरी में कमियां हैं, जो एलएफपी की उच्च इलेक्ट्रॉनिक प्रतिरोधकता के साथ-साथ कम अधिकतम चार्ज/डिस्चार्ज वोल्टेज से उत्पन्न होती हैं। ऊर्जा घनत्व की तुलना में काफी कम है (हालांकि निकेल-मेटल हाइड्राइड बैटरी से अधिक)।

लिथियम कोबाल्ट ऑक्साइड आधारित बैटरी केमिस्ट्री थर्मल रनवे के लिए अधिक प्रवण होती हैं यदि ओवरचार्ज और कोबाल्ट दोनों महंगा है और व्यापक रूप से भौगोलिक रूप से उपलब्ध नहीं है। निकल-मैंगनीज-कोबाल्ट (एनएमसी) जैसे अन्य रसायन शास्त्रों ने अधिकांश अनुप्रयोगों में लीको रसायन कोशिकाओं को प्रतिस्थापित कर दिया है। Ni से Mn और Co का मूल अनुपात 3:3:3 था, जबकि आज, कोशिकाओं को 8:1:1 या 6:2:2 के अनुपात में बनाया जा रहा है, जिससे Co सामग्री में भारी कमी आई है।

LiFePO4 बैटरियां सीलबंद लीड एसिड बैटरी के बराबर होती हैं और अक्सर इन्हें लेड एसिड अनुप्रयोगों के लिए ड्रॉप-इन प्रतिस्थापन के रूप में देखा जाता है। लिथियम आयरन फॉस्फेट और लेड एसिड के बीच सबसे उल्लेखनीय अंतर यह तथ्य है कि लिथियम बैटरी की क्षमता डिस्चार्ज दर पर केवल एक छोटी सी निर्भरता दिखाती है। बहुत अधिक डिस्चार्ज दरों के साथ, उदाहरण के लिए 0.8C, लीड एसिड बैटरी की क्षमता रेटेड क्षमता का केवल 60% है। इसलिए, चक्रीय अनुप्रयोगों में जहां डिस्चार्ज दर अक्सर 0.1C से अधिक होती है, कम रेट वाली लिथियम बैटरी में तुलनात्मक लीड एसिड बैटरी की तुलना में अक्सर उच्च वास्तविक क्षमता होती है। इसका मतलब है कि समान क्षमता रेटिंग पर, लिथियम की लागत अधिक होगी, लेकिन कम क्षमता वाली लिथियम बैटरी का उपयोग उसी एप्लिकेशन के लिए कम कीमत पर किया जा सकता है। जीवनचक्र पर विचार करते समय स्वामित्व की लागत लीड एसिड बैटरी की तुलना में लिथियम बैटरी के मूल्य को और बढ़ा देती है।

बौद्धिक संपदा
एलएफपी यौगिकों के मूल पेटेंट चार संगठनों के पास हैं। ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय | सामग्री की खोज के लिए टेक्सास-ऑस्टिन विश्वविद्यालय। कार्बन कोटिंग के लिए हाइड्रो-क्यूबेक, यूनिवर्सिटी डे मॉन्ट्रियल और फ्रेंच नेशनल सेंटर फॉर साइंटिफिक रिसर्च (CNRS) जो इसकी चालकता को बढ़ाता है और वास्तव में LFP को औद्योगिक विकास के लिए उपयुक्त बनाता है। ये पेटेंट परिपक्व बड़े पैमाने पर उत्पादन तकनीकों को रेखांकित करते हैं। सबसे बड़ी उत्पादन क्षमता प्रति माह 250 टन तक है। की प्रमुख विशेषता है A123 सिस्टम्स से नैनो-एलएफपी है, जो इसके भौतिक गुणों को संशोधित करता है और एनोड में महान धातुओं को जोड़ता है, साथ ही कैथोड के रूप में विशेष ग्रेफाइट का उपयोग करता है।

की मुख्य विशेषता है Phostech से एक उपयुक्त कार्बन कोटिंग द्वारा धारिता और चालकता में वृद्धि की जाती है। की खास बात है  • aleees से zM एक उच्च समाई और कम प्रतिबाधा है जो फेराइट्स और क्रिस्टल विकास के स्थिर नियंत्रण द्वारा प्राप्त की जाती है। यह बेहतर नियंत्रण उच्च ओवरसैचुरेशन राज्यों में अग्रदूतों के लिए मजबूत यांत्रिक सरगर्मी बलों को लागू करके महसूस किया जाता है, जो धातु ऑक्साइड और एलएफपी के क्रिस्टलीकरण को प्रेरित करता है।

2005 और 2006 में अमेरिका में पेटेंट मुकदमों में, ऑस्टिन में टेक्सास विश्वविद्यालय|टेक्सास-ऑस्टिन विश्वविद्यालय और हाइड्रो-क्यूबेक ने दावा किया कि क्योंकि कैथोड ने उनके पेटेंट का उल्लंघन किया,  और. पेटेंट के दावों में एक अद्वितीय क्रिस्टल संरचना और बैटरी कैथोड सामग्री का एक रासायनिक सूत्र शामिल है।

7 अप्रैल, 2006 को, A123 ने गैर-उल्लंघन और अमान्यता UT के पेटेंट की घोषणा के लिए एक कार्रवाई दायर की। A123 ने संयुक्त राज्य पेटेंट और ट्रेडमार्क कार्यालय (USPTO) के समक्ष अलग से दो पूर्व पक्षीय पुन: परीक्षण कार्यवाही दायर की, जिसमें उन्होंने पूर्व कला के आधार पर पेटेंट को अमान्य करने की मांग की।

एक समानांतर अदालती कार्यवाही में, यूटी ने वैलेंस टेक्नोलॉजी, इंक. (वैलेंस) पर मुकदमा दायर किया - एक कंपनी जो कथित उल्लंघन वाले एलएफपी उत्पादों का व्यवसायीकरण करती है।

यूएसपीटीओ ने 15 अप्रैल, 2008 को '382 पेटेंट के लिए और 12 मई, 2009 को '640 पेटेंट के लिए एक पुनर्परीक्षा प्रमाणपत्र जारी किया, जिसके द्वारा इन पेटेंट के दावों में संशोधन किया गया। इसने पन क्यूबेक  द्वारा वैलेंस और ए123 के खिलाफ दायर मौजूदा पेटेंट उल्लंघन के मुकदमों को आगे बढ़ने की अनुमति दी। मार्कमैन की सुनवाई के बाद, 27 अप्रैल, 2011 को, टेक्सास के पश्चिमी जिला न्यायालय ने माना कि पुन: जांच किए गए पेटेंट के दावों की मूल रूप से दी गई तुलना में एक संकीर्ण दायरा था। मुख्य प्रश्न यह था कि क्या टेक्सास विश्वविद्यालय (हाइड्रो-क्यूबेक के लिए लाइसेंस प्राप्त) से पहले के जॉन बी. गुडएनफ के पेटेंट A123 द्वारा उल्लंघन किए गए थे, जिसमें LiFePO4 पेटेंट के अपने स्वयं के उन्नत संस्करण थे, जिसमें कोबाल्ट डोपेंट शामिल था। अंतिम परिणाम अज्ञात शर्तों के तहत A123 सिस्टम्स द्वारा Googenough के पेटेंट का लाइसेंस देना था। 9 दिसंबर, 2008 को, यूरोपीय पेटेंट कार्यालय ने डॉ. गुडएनफ के पेटेंट संख्या 0904607 को रद्द कर दिया। इस निर्णय ने मूल रूप से यूरोपीय ऑटोमोबाइल अनुप्रयोगों में एलएफपी का उपयोग करने के पेटेंट जोखिम को कम कर दिया। निर्णय नवीनता की कमी पर आधारित माना जाता है। पहला बड़ा बड़ा समझौता निप्पॉन टेलीग्राफ और टेलीफोन और टेक्सास-ऑस्टिन विश्वविद्यालय (यूटी) के बीच मुकदमा था। अक्टूबर 2008 में, एनटीटी ने घोषणा की कि वे जापान सुप्रीम सिविल कोर्ट में $30 मिलियन में मामले का निपटारा करेंगे। समझौते के हिस्से के रूप में, UT ने सहमति व्यक्त की कि NTT ने जानकारी की चोरी नहीं की और NTT अपने LFP पेटेंट को UT के साथ साझा करेगा। एनटीटी का पेटेंट एक ओलिविन एलएफपी के लिए भी है, जिसका सामान्य रासायनिक सूत्र है (A क्षार धातु के लिए है और M Co और Fe के संयोजन के लिए है), अब BYD कंपनी द्वारा उपयोग किया जाता है। हालांकि पेटेंट के दृष्टिकोण से, रासायनिक रूप से सामग्री लगभग समान हैं, {{chem|A|y|MPO|4}एनटीटी का} यूटी द्वारा कवर की गई सामग्रियों से अलग है।  की तुलना में अधिक क्षमता है. मामले के केंद्र में यह था कि एनटीटी इंजीनियर ओकाडा शिगेटो, जिन्होंने सामग्री विकसित करने वाली यूटी प्रयोगशालाओं में काम किया था, पर यूटी की बौद्धिक संपदा की चोरी करने का आरोप लगाया गया था।

2020 तक, LifePO+C नाम का एक संगठन प्रमुख आईपी का मालिक होने का दावा करता है और लाइसेंस प्रदान करता है। यह जॉनसन मैथे, सीएनआरएस, मॉन्ट्रियल विश्वविद्यालय और हाइड्रो क्यूबेक के बीच एक संघ है।

बिजली घनत्व
एलएफपी में दो कमियां हैं: कम चालकता (उच्च अतिविभव) और कम लिथियम प्रसार स्थिरांक, दोनों ही चार्ज/डिस्चार्ज दर को सीमित करते हैं। परिसीमन में संवाहक कणों को जोड़ना इसकी इलेक्ट्रॉन चालकता को बढ़ाता है। उदाहरण के लिए, ग्रेफाइट और कार्बन जैसी अच्छी प्रसार क्षमता वाले कणों को जोड़ना को  पाउडर कणों के बीच चालकता में काफी सुधार करता है, की दक्षता बढ़ाता है  और इसकी प्रतिवर्ती क्षमता को सैद्धांतिक मूल्यों के 95% तक बढ़ा देता है। हालांकि, प्रवाहकीय योजक के अलावा सेल में मौजूद मृत द्रव्यमान भी बढ़ जाता है जो ऊर्जा भंडारण में योगदान नहीं देता है।  5C जितना बड़ा चार्ज/डिस्चार्ज करंट के तहत भी अच्छा साइकिलिंग प्रदर्शन दिखाता है।

स्थिरता
अकार्बनिक आक्साइड के साथ एलएफपी कोटिंग एलएफपी की संरचना को और अधिक स्थिर बना सकती है और चालकता बढ़ा सकती है। परंपरागत ऑक्साइड कोटिंग के साथ बेहतर साइकिलिंग प्रदर्शन दिखाता है। यह लेप Co के विघटन को भी रोकता है और इसके क्षय को धीमा करता है  क्षमता। इसी प्रकार,  ZnO जैसी अकार्बनिक कोटिंग के साथ और ZrO2 |, तेजी से डिस्चार्ज के तहत बेहतर साइकिलिंग लाइफटाइम, बड़ी क्षमता और बेहतर विशेषताएं हैं। एक प्रवाहकीय कार्बन के अतिरिक्त दक्षता में वृद्धि होती है। मित्सुई जोसेन और अलीस ने बताया कि तांबे और चांदी जैसे धातु के कणों को जोड़ने से दक्षता में वृद्धि हुई है।  1 wt% मेटल एडिटिव्स के साथ 140 mAh/g तक की प्रतिवर्ती क्षमता और उच्च डिस्चार्ज करंट के तहत बेहतर दक्षता है।

धातु प्रतिस्थापन
लोहे या लिथियम के लिए अन्य धातुओं को प्रतिस्थापित करना दक्षता भी बढ़ा सकता है। लोहे के लिए जस्ता के प्रतिस्थापन से क्रिस्टलीयता बढ़ जाती है  क्योंकि जिंक और आयरन की आयनिक त्रिज्या समान होती है। चक्रीय वोल्टामीटर इसकी पुष्टि करती है, धातु प्रतिस्थापन के बाद, लिथियम आयन सम्मिलन और निष्कर्षण की उच्च प्रतिवर्तीता है। लिथियम निष्कर्षण के दौरान, Fe (II) को Fe (III) में ऑक्सीकृत किया जाता है और जाली की मात्रा कम हो जाती है। सिकुड़ती मात्रा लिथियम के वापसी पथ को बदल देती है।

संश्लेषण प्रक्रिया
स्थिरता और उच्च गुणवत्ता के साथ बड़े पैमाने पर उत्पादन अभी भी कई चुनौतियों का सामना करता है।

लिथियम ऑक्साइड के समान, को विभिन्न प्रकार के तरीकों से संश्लेषित किया जा सकता है, जिनमें शामिल हैं: ठोस-चरण संश्लेषण, पायस सुखाने, सोल-जेल प्रक्रिया, समाधान मैथुन, पतली-फिल्म जमाव | वाष्प-चरण जमाव, विद्युत रासायनिक संश्लेषण, इलेक्ट्रॉन बीम विकिरण, माइक्रोवेव प्रक्रिया, हाइड्रोथर्मल संश्लेषण, अल्ट्रासोनिक पायरोलिसिस और  पाइरोलिसिस का छिड़काव करें ।

पायस सुखाने की प्रक्रिया में, पायसीकारकों को पहले मिट्टी के तेल के साथ मिलाया जाता है। इसके बाद, इस मिश्रण में लिथियम लवण और लौह लवण के विलयन मिलाए जाते हैं। यह प्रक्रिया नैनोकार्बन कणों का उत्पादन करती है। हाइड्रोथर्मल संश्लेषण पैदा करता है अच्छे स्फटिकता के साथ। थर्मल प्रसंस्करण के बाद समाधान में पॉलीथीन ग्लाइकॉल जोड़कर प्रवाहकीय कार्बन प्राप्त किया जाता है। वाष्प चरण का जमाव एक पतली फिल्म का निर्माण करता है. ज्वाला में पाइरोलिसिस FePO का छिड़काव करें4 लिथियम कार्बोनेट और ग्लूकोज के साथ मिलाया जाता है और इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ चार्ज किया जाता है। मिश्रण को फिर एक लौ के अंदर इंजेक्ट किया जाता है और संश्लेषित को इकट्ठा करने के लिए फ़िल्टर किया जाता है.

तापमान का प्रभाव
लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी पर तापमान के प्रभाव को उच्च तापमान और कम तापमान के प्रभाव में विभाजित किया जा सकता है।

आम तौर पर, LFP केमिस्ट्री बैटरियां थर्मल भगोड़ा प्रतिक्रियाओं के प्रति कम संवेदनशील होती हैं, जैसे कि लिथियम कोबाल्ट बैटरियों में होती हैं; एलएफपी बैटरी ऊंचे तापमान पर बेहतर प्रदर्शन करती हैं। शोध से पता चला है कि कमरे के तापमान (23 डिग्री सेल्सियस) पर, प्रारंभिक क्षमता हानि लगभग 40-50 mAh/g होती है। हालांकि, 40 डिग्री सेल्सियस और 60 डिग्री सेल्सियस पर, क्षमता में क्रमशः 25 और 15 एमएएच/जी का नुकसान होता है, लेकिन ये क्षमता नुकसान 20 चक्रों में फैले हुए थे, न कि कमरे के तापमान की क्षमता में कमी के मामले में भारी नुकसान के बजाय। हालाँकि, यह केवल एक छोटी साइकिलिंग समय सीमा के लिए सही है। बाद के वर्षों के अध्ययन से पता चला है कि LFP बैटरियों के समतुल्य पूर्ण चक्र के दोगुने होने के बावजूद, LFP कोशिकाओं के बढ़ते तापमान के साथ क्षमता भाग्य दर में वृद्धि हुई है, लेकिन बढ़ते तापमान का NCA कोशिकाओं पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है या NMC कोशिकाओं की उम्र बढ़ने पर नगण्य प्रभाव पड़ता है। यह क्षमता फीका मुख्य रूप से लिथियम-सिलिकॉन बैटरी#ठोस इलेक्ट्रोलाइट इंटरपेज़ परत (एसईआई) गठन प्रतिक्रिया के बढ़ते तापमान से तेज होने के कारण है।

LFP बैटरियां घटते तापमान से विशेष रूप से प्रभावित होती हैं जो संभवतः उच्च अक्षांश क्षेत्रों में उनके अनुप्रयोग को बाधित करती हैं। 23, 0, -10, और -20 °C के तापमान पर LFP/C नमूनों के लिए प्रारंभिक निर्वहन क्षमता 141.8, 92.7, 57.9 और 46.7 mAh/g है, जिसमें कूलॉम्बिक दक्षता 91.2%, 74.5%, 63.6% और 61.3% है। ये नुकसान इलेक्ट्रोड के भीतर लिथियम आयनों के धीमे प्रसार और एसईआई के गठन के कारण होते हैं जो कम तापमान के साथ आते हैं जो बाद में इलेक्ट्रोलाइट-इलेक्ट्रोड इंटरफेस पर चार्ज-ट्रांसफर प्रतिरोध को बढ़ाते हैं। कम क्षमता निर्माण का एक अन्य संभावित कारण लिथियम चढ़ाना है। जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, कम तापमान इलेक्ट्रोड के भीतर लिथियम आयनों की प्रसार दर को कम करता है, जिससे लिथियम चढ़ाना दर इंटरकलेशन दर के साथ प्रतिस्पर्धा करने की अनुमति देता है। ठंडी स्थिति उच्च विकास दर की ओर ले जाती है और प्रारंभिक बिंदु को निम्न अवस्था में स्थानांतरित कर देती है जिसका अर्थ है कि चढ़ाना प्रक्रिया पहले शुरू होती है। लिथियम चढ़ाना लिथियम का उपयोग करता है जो तब बैटरी की क्षमता को कम करते हुए लिथियम के ग्रेफाइट में अंतर्संबंध के साथ प्रतिस्पर्धा करता है। एकत्रित लिथियम आयन इलेक्ट्रोड की सतह पर "प्लेट" या यहां तक ​​कि डेन्ड्राइट के रूप में जमा होते हैं जो विभाजकों में प्रवेश कर सकते हैं, बैटरी को पूरी तरह से शॉर्ट-सर्किट कर सकते हैं।

यह भी देखें

 * लिथियम आयरन फॉस्फेट बैटरी
 * ए123 सिस्टम्स
 * वैलेंस टेक्नोलॉजी