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磷酸鐵鋰材料存在的問題主要表現(xiàn)在:①LFP材料的本征電子電導率非常低，僅僅在10-9S/cm 量級而基本被認為是絕緣體，這主要是小極化子傳導機制所致。LFP材料Li+的活化能只有約0.3～0.5 eV ，導致其Li+擴散系數(shù)只有約10-10～10-15 cm2/s。極低的電子電導和離子擴散系數(shù)是LFP倍率性能不佳的主要原因。②LFP的振實密度較低一般只能達到0.8-1.3g /cm3，材料納米化以后振實/壓實密度更低，低壓實密度必然會降低動力電池的能量密度。③工業(yè)化生產(chǎn)不易制備出高純物項，這主要是由于在大規(guī)模生產(chǎn)中Fe2+ 容易氧化生成Fe3 + 或者過度還原生成單質(zhì)鐵從而在燒結(jié)過程中引入雜質(zhì)，而雜項的存在必然惡化LFP的電化學性能。
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LFP存在的問題以及解決途徑，目前電池網(wǎng)研究的主要方法包括: ①采用納米合成技術(shù)制備LFP納米顆粒，從而減小Li+擴散距離來改善倍率性能。②合成碳包覆的LFP復合物，從而提高其電子電導。③采用顆粒球形化技術(shù)提高材料振實密度，從而提高LFP電池的能量密度。④摻雜其它金屬陽離子增強其電子電導和離子擴散系數(shù)。但是關(guān)于雜原子摻雜一直存在很多爭議，比如雜原子是否能夠摻入到LiFePO4晶格中，摻雜的位置是在Fe位還是Li位，以及摻雜能否提高離子電導等問題。
美國MIT教授Yet-Ming Chiang 2002年在Nature Material上報道利用高價態(tài)金屬離子如Nb、W、Ti、Mg、Zr等取代 Li位大幅度提高LFP了的電子電導和倍率性能，但是國際上其它研究機構(gòu)沒有能夠重復出來該結(jié)果，所以筆者認為該研究結(jié)果的可信度很低。筆者個人認為，合成過程中生成的微量碳雜質(zhì)污染才是導致材料電子電導和倍率性能的提高的主要原因。
鋰電池廠商這里要強調(diào)的是，上面所說的這些LFP改性工藝看起來似乎很簡單，但真正在實際工業(yè)化生產(chǎn)過程中實施起來都具有相當難度，在下面的篇幅里筆者將結(jié)合生產(chǎn)實踐經(jīng)驗加以論敘。
當然，目前制約LFP大規(guī)模應用還有價格上的因素。如果考慮到磷酸鐵鋰材料基本沒有再回收利用的價值，那么LFP就必須把價格做到足夠低才能相比LCO, NCM和NCA材料具有整體上的性價比，而LCO基本上可以通過電池回收彌補30-40%的Co原材料成本。筆者個人認為，必須在確保產(chǎn)品質(zhì)量的前提下將價格進一步降低到6-8萬/噸的水平，LFP才有被市場大規(guī)模接納的可能性，而技術(shù)路線的選擇將是決定成本的主要因素。
