ชื่อเต็มของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตคือแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนลิเธียมเหล็กฟอสเฟตชื่อนี้ยาวเกินไปเรียกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต เนื่องจากประสิทธิภาพนี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานด้านพลังงาน คำว่า "พลังงาน" จึงถูกเพิ่มเข้าไปในชื่อ นั่นก็คือ แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต บางคนเรียกมันว่า "แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็ก (LiFe)"
หลักการทำงาน
แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตหมายถึงแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นวัสดุอิเล็กโทรดบวก วัสดุแคโทดหลักของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ได้แก่ ลิเธียมโคบอลต์, ลิเธียมแมงกาเนต, ลิเธียมนิกเกิล, วัสดุแบบไตรภาค, ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตและอื่น ๆ ลิเธียมโคบอลเทตเป็นวัสดุแอโนดที่ใช้ในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนส่วนใหญ่
ความสำคัญ
ในตลาดซื้อขายโลหะ โคบอลต์ (Co) มีราคาแพงที่สุดและมีพื้นที่จัดเก็บน้อย นิกเกิล (Ni) และแมงกานีส (Mn) ราคาถูกกว่า และเหล็ก (Fe) มีพื้นที่จัดเก็บมากกว่า ราคาของวัสดุแอโนดก็สอดคล้องกับราคาของโลหะเหล่านี้ด้วย ดังนั้นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ทำจากวัสดุแคโทด LiFePO4 จึงควรมีราคาค่อนข้างถูก คุณสมบัติอีกอย่างหนึ่งคือไม่มีมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม
ในฐานะที่เป็นแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ ข้อกำหนดต่างๆ ได้แก่ ความจุสูง แรงดันไฟฟ้าเอาท์พุตสูง ประสิทธิภาพของวงจรการชาร์จ-คายประจุที่ดี แรงดันเอาต์พุตที่เสถียร การปล่อยประจุกระแสไฟฟ้าสูง ความเสถียรทางเคมีไฟฟ้า ความปลอดภัยในการใช้งาน (จะไม่ทำให้เกิดการเผาไหม้หรือการระเบิดเนื่องจากการทำงานที่ไม่เหมาะสม เช่นการชาร์จไฟมากเกินไป, การคายประจุเกินและการลัดวงจร), ช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้าง, ปลอดสารพิษหรือเป็นพิษน้อย, ไม่มีมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่ใช้ LiFePO4 เป็นอิเล็กโทรดบวกนั้นดีตามข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในอัตราการคายประจุขนาดใหญ่ (การคายประจุ 5 ~ 10C) แรงดันไฟฟ้าการคายประจุที่เสถียร ความปลอดภัย (ไม่มีการเผาไหม้ ไม่มีการระเบิด) อายุการใช้งาน (จำนวนรอบ) และไม่มีมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ดีที่สุด ปัจจุบันเป็นแบตเตอรี่กำลังขับกระแสสูงที่ดีที่สุด
โครงสร้างและหลักการทำงาน
LiFePO4 เป็นอิเล็กโทรดบวกของแบตเตอรี่ เชื่อมต่อด้วยอลูมิเนียมฟอยล์เข้ากับอิเล็กโทรดบวกของแบตเตอรี่ ตรงกลางเป็นไดอะแฟรมโพลีเมอร์ ซึ่งแยกอิเล็กโทรดบวกออกจากอิเล็กโทรดเชิงลบ แต่ลิเธียมไอออน Li สามารถผ่านได้ และอิเล็กตรอน e- ไม่สามารถผ่านได้ ทางด้านขวาคือขั้วลบของแบตเตอรี่ที่ประกอบด้วยคาร์บอน (กราไฟท์) ซึ่งเชื่อมต่อกับขั้วลบของแบตเตอรี่ด้วยฟอยล์ทองแดง ระหว่างปลายด้านบนและด้านล่างของแบตเตอรี่จะมีอิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่ และแบตเตอรี่จะถูกปิดผนึกด้วยเปลือกโลหะ
เมื่อชาร์จแบตเตอรี่ LiFePO4 ลิเธียมไอออน Li ในอิเล็กโทรดบวกจะย้ายไปยังอิเล็กโทรดลบผ่านไดอะแฟรมโพลีเมอร์ ในระหว่างกระบวนการคายประจุ ลิเธียมไอออน Li ในอิเล็กโทรดเชิงลบจะเคลื่อนผ่านไดอะแฟรมไปยังอิเล็กโทรดบวก แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนได้รับการตั้งชื่อเนื่องจากลิเธียมไอออนเคลื่อนที่ไปมาในขณะที่ชาร์จและคายประจุ
ประสิทธิภาพหลัก
แรงดันไฟฟ้าที่กำหนดของแบตเตอรี่ LiFePO4 คือ 3.2V แรงดันไฟฟ้าของประจุที่ปลายสายคือ 3.6V และแรงดันไฟฟ้าที่ปลายสายคือ 2.0V เนื่องจากคุณภาพและกระบวนการที่แตกต่างกันของวัสดุอิเล็กโทรดบวกและลบและวัสดุอิเล็กโทรไลต์ที่ผู้ผลิตหลายรายใช้ ประสิทธิภาพจึงค่อนข้างแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น รุ่นเดียวกัน (แบตเตอรี่มาตรฐานแพ็คเกจเดียวกัน) ความจุของแบตเตอรี่มีความแตกต่างกันมาก (10% ถึง 20%)
ควรสังเกตว่ามีความแตกต่างบางประการในพารามิเตอร์ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่พลังงานลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่ผลิตโดยโรงงานต่างๆ นอกจากนี้ ยังไม่รวมประสิทธิภาพของแบตเตอรี่บางอย่าง เช่น ความต้านทานภายในแบตเตอรี่ อัตราการคายประจุเอง อุณหภูมิการชาร์จและคายประจุ
ความจุของแบตเตอรี่พลังงานลิเธียมเหล็กฟอสเฟตแตกต่างกันมาก และสามารถแบ่งออกเป็นสามประเภท: สิบเล็กน้อยถึงไม่กี่มิลลิแอมป์ สิบขนาดกลางขนาดกลาง และขนาดใหญ่หลายร้อยมิลลิแอมป์ นอกจากนี้ยังมีความแตกต่างบางประการในพารามิเตอร์เดียวกันของแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ
การทดสอบแรงดันไฟเกินจนเป็นศูนย์:
ทำการทดสอบการคายประจุจนแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต STL18650(1100mAh) เงื่อนไขการทดสอบ: ชาร์จแบตเตอรี่ 1100mAh STL18650 ด้วยอัตราการชาร์จ 0.5C จากนั้นคายประจุด้วยอัตราการคายประจุ 1.0C จนกว่าแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่จะเป็น 0C จากนั้นแบตเตอรี่ที่อยู่ใน 0V จะแบ่งออกเป็นสองกลุ่ม: กลุ่มหนึ่งเก็บไว้เป็นเวลา 7 วัน อีกกลุ่มจะถูกเก็บไว้เป็นเวลา 30 วัน; หลังจากการเก็บรักษาหมดอายุ จะมีอัตราการชาร์จเต็ม 0.5C จากนั้นจึงคายประจุด้วย 1.0C สุดท้ายจะมีการเปรียบเทียบความแตกต่างระหว่างระยะเวลาการจัดเก็บแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ทั้งสองช่วง
ผลการทดสอบคือหลังจากเก็บแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์เป็นเวลา 7 วัน แบตเตอรี่ไม่มีการรั่วไหล ประสิทธิภาพดี และความจุอยู่ที่ 100% หลังจากจัดเก็บ 30 วัน ไม่มีการรั่วไหล ประสิทธิภาพดี ความจุ 98%; หลังจากเก็บรักษาไว้ 30 วัน แบตเตอรี่จะถูกชาร์จและคายประจุออกไปอีก 3 รอบ และความจุจะกลับคืนสู่ 100%
การทดสอบนี้แสดงให้เห็นว่าแม้ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตจะหมดประจุแล้ว (ถึง 0V) และเก็บไว้เป็นระยะเวลาหนึ่ง แบตเตอรี่ก็จะไม่รั่วไหลและสร้างความเสียหาย นี่เป็นคุณสมบัติที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนประเภทอื่นไม่มี
ข้อได้เปรียบ
1. การปรับปรุงประสิทธิภาพด้านความปลอดภัย
พันธะ PO ในผลึกลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีความเสถียรและยากต่อการย่อยสลาย แม้ที่อุณหภูมิสูงหรือประจุมากเกินไป ก็จะไม่ยุบตัวและให้ความร้อนหรือก่อตัวเป็นสารออกซิไดซ์ที่แรง เช่น ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ จึงมีความปลอดภัยที่ดี มีรายงานว่าตัวอย่างบางส่วนถูกเผาไหม้ในการทำงานจริงของเข็มหรือการทดลองการลัดวงจร แต่ไม่มีเหตุการณ์การระเบิด และการทดลองการชาร์จไฟเกินใช้ประจุไฟฟ้าแรงสูงซึ่งเกินการคายประจุด้วยตนเองอย่างมาก เกิดแรงดันไฟฟ้าหลายครั้งและพบว่ายังมีการระเบิดอยู่ อย่างไรก็ตาม ความปลอดภัยในการชาร์จไฟเกินได้รับการปรับปรุงอย่างมากเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่ลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์อิเล็กโทรไลต์เหลวธรรมดา
2. การปรับปรุงชีวิต
แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นวัสดุอิเล็กโทรดบวก
อายุการใช้งานของแบตเตอรี่กรดตะกั่วที่มีอายุการใช้งานยาวนานคือประมาณ 300 เท่า และสูงสุดคือ 500 เท่า ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีอายุการใช้งานมากกว่า 2,000 เท่า และค่าใช้จ่ายมาตรฐาน ({{5} }อัตราชั่วโมง) ใช้ได้ 2,000 ครั้ง แบตเตอรี่ตะกั่วกรดคุณภาพเดียวกันคือ "ใหม่ครึ่งปี เก่าครึ่งปี บำรุงรักษาและบำรุงรักษาอีกครึ่งปี" สูงสุด 1 ถึง 1.5 ปี และใช้แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตภายใต้เงื่อนไขเดียวกัน ตามทฤษฎี ชีวิตจะถึง 7 ถึง 8 ปี การพิจารณาโดยรวม อัตราส่วนราคาประสิทธิภาพมากกว่า 4 เท่าของแบตเตอรี่กรดตะกั่วในทางทฤษฎี การคายประจุกระแสไฟสูงสามารถชาร์จและคายประจุกระแสไฟได้สูง 2C ในปัจจุบัน ภายใต้เครื่องชาร์จพิเศษ การชาร์จ 1.5C สามารถชาร์จเต็มได้ภายใน 40 นาที กระแสเริ่มต้นสูงถึง 2C และแบตเตอรี่ตะกั่วกรดไม่มีประสิทธิภาพนี้
3. ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงดี
ค่าสูงสุดของลิเธียมเหล็กฟอสเฟตสามารถเข้าถึง 350 องศา -500 องศา ในขณะที่ลิเธียมแมงกาเนตและลิเธียมโคบอลเทตอยู่ที่ประมาณ 200 องศาเท่านั้น ช่วงอุณหภูมิในการทำงานกว้าง (-20 C -- 75 C) และจุดสูงสุดทางไฟฟ้าของลิเธียมเหล็กฟอสเฟตสามารถเข้าถึงได้ถึง 350 องศา -500 องศา ในขณะที่กรดลิเธียมแมงกานีสและกรดลิเธียมโคบอลต์เป็นเพียง ประมาณ 200 องศา .
4. ความจุขนาดใหญ่
แบตเตอรี่มักจะทำงานภายใต้สภาวะที่แบตเตอรี่เต็มและไม่คายประจุ และความจุจะต่ำกว่าค่าความจุที่กำหนดอย่างรวดเร็ว ซึ่งเรียกว่าเอฟเฟกต์หน่วยความจำ เช่นเดียวกับนิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ แบตเตอรี่นิกเกิลแคดเมียมมีหน่วยความจำ และแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตไม่มีปรากฏการณ์นี้ ไม่ว่าแบตเตอรี่จะอยู่ในสถานะใดก็ตาม ก็สามารถใช้กับการชาร์จได้โดยไม่ต้องวางก่อนแล้วจึงชาร์จ
6. น้ำหนักเบา
ปริมาตรและน้ำหนักของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่มีความจุเท่ากันคือ 2/3 ของปริมาตรและ 1/3 ของน้ำหนักของแบตเตอรี่กรดตะกั่ว
7. การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม
โดยทั่วไปแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตถือว่าปราศจากโลหะหนักและโลหะหายาก (แบตเตอรี่นิกเกิลเมทัลไฮไดรด์ต้องใช้โลหะหายาก) ปลอดสารพิษ (การรับรอง SGS) ปราศจากมลภาวะ ตามระเบียบข้อบังคับ RoHS ของยุโรป สำหรับสีเขียวที่สมบูรณ์ ใบรับรองแบตเตอรี่ ดังนั้น เหตุผลที่อุตสาหกรรมแบตเตอรี่ลิเธียมมีทัศนคติในแง่ดีก็เนื่องมาจากการพิจารณาเรื่องการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมเป็นหลัก ดังนั้นแบตเตอรี่จึงรวมอยู่ในแผนพัฒนาเทคโนโลยีขั้นสูงแห่งชาติ "863" ในช่วง "แผนห้าปีที่สิบ" และได้กลายเป็นโครงการสำคัญระดับชาติในการสนับสนุนและส่งเสริมการพัฒนา ด้วยการภาคยานุวัติของจีนกับ WTO ปริมาณการส่งออกรถจักรยานไฟฟ้าของจีนจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และจักรยานไฟฟ้าที่เข้าสู่ยุโรปและสหรัฐอเมริกาจำเป็นต้องติดตั้งแบตเตอรี่ปลอดมลภาวะ
อย่างไรก็ตาม ผู้เชี่ยวชาญบางคนกล่าวว่ามลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมที่เกิดจากแบตเตอรี่ตะกั่วกรดส่วนใหญ่เกิดขึ้นในกระบวนการผลิตที่ไม่ได้มาตรฐานและกระบวนการรีไซเคิลขององค์กร ในทำนองเดียวกันแบตเตอรี่ลิเธียมที่อยู่ในอุตสาหกรรมพลังงานใหม่ก็ดี แต่ไม่สามารถหลีกเลี่ยงปัญหามลพิษจากโลหะหนักได้ ตะกั่ว สารหนู แคดเมียม ปรอท โครเมียม ฯลฯ ในการแปรรูปวัสดุโลหะอาจถูกปล่อยออกเป็นฝุ่นและน้ำ ตัวแบตเตอรี่เองนั้นเป็นสารเคมี ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะก่อให้เกิดมลพิษได้ 2 ประเภท ประเภทแรกคือมลพิษของเสียจากกระบวนการในโครงการการผลิต ประการที่สองคือมลภาวะของแบตเตอรี่หลังจากการทิ้งขยะ
แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตยังมีข้อเสีย: เช่นประสิทธิภาพอุณหภูมิต่ำต่ำความหนาแน่นของการสั่นสะเทือนของวัสดุบวกขนาดเล็กปริมาณของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่มีความจุเท่ากันมีขนาดใหญ่กว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเช่นกรดลิเธียมโคบอลต์ดังนั้นจึงไม่มี ข้อได้เปรียบในแง่ของแบตเตอรี่ขนาดเล็ก เมื่อใช้ในแบตเตอรี่พลังงาน แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตก็เหมือนกับแบตเตอรี่อื่นๆ ต้องเผชิญกับปัญหาความสม่ำเสมอของแบตเตอรี่
ข้อบกพร่อง
ไม่ว่าวัสดุจะมีศักยภาพในการพัฒนาการใช้งานหรือไม่ นอกเหนือจากการมุ่งเน้นไปที่ข้อดีของวัสดุแล้ว สิ่งที่สำคัญกว่าคือวัสดุนั้นมีข้อบกพร่องพื้นฐานหรือไม่
โดยทั่วไปแล้วจีนเลือกลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นวัสดุอิเล็กโทรดบวกสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนพลังงาน จากรัฐบาล สถาบันวิจัยทางวิทยาศาสตร์ องค์กร และแม้แต่บริษัทหลักทรัพย์และนักวิเคราะห์ตลาดอื่น ๆ ก็มองโลกในแง่ดีเกี่ยวกับวัสดุนี้เป็นการพัฒนาแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนพลังงาน ทิศทาง. เหตุผลส่วนใหญ่มีดังนี้ ประการแรก ได้รับผลกระทบจากทิศทางการวิจัยและพัฒนาของสหรัฐอเมริกา บริษัท Valence และ A123 ในสหรัฐอเมริกาเป็นคนแรกที่ใช้ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นวัสดุอิเล็กโทรดบวกของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ประการที่สอง ไม่มีการเตรียมวัสดุลิเธียมแมงกาเนตในประเทศที่มีคุณสมบัติการหมุนเวียนและการเก็บรักษาที่อุณหภูมิสูงที่ดีสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน อย่างไรก็ตาม ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตยังมีข้อบกพร่องพื้นฐานที่ไม่สามารถละเลยได้ซึ่งสามารถสรุปได้ดังนี้
1. ในกระบวนการเผาผนึกของการเตรียมลิเธียมเหล็กฟอสเฟต เหล็กออกไซด์มีความเป็นไปได้ที่จะถูกรีดิวซ์เป็นธาตุเหล็กในบรรยากาศที่ลดอุณหภูมิสูง ธาตุเหล็กอาจทำให้เกิดการลัดวงจรขนาดเล็กของแบตเตอรี่และเป็นสารต้องห้ามที่สุดในแบตเตอรี่ นี่เป็นเหตุผลหลักว่าทำไมญี่ปุ่นไม่ใช้วัสดุนี้เป็นวัสดุอิเล็กโทรดบวกสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
2. ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีข้อบกพร่องด้านประสิทธิภาพบางอย่าง เช่นความหนาแน่นของการสั่นสะเทือนและความหนาแน่นของการบดอัดต่ำมาก ส่งผลให้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีความหนาแน่นพลังงานต่ำ ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำนั้นไม่ดี แม้แต่การเคลือบนาโนและคาร์บอนก็ไม่สามารถแก้ปัญหานี้ได้ ดร. ดอน ฮิลเลอแบรนด์ ผู้อำนวยการศูนย์ระบบกักเก็บพลังงานที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอนน์ในสหรัฐอเมริกา เมื่อพูดถึงประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต เขาใช้วิธีแย่มากในการอธิบายผลการทดสอบของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนลิเธียมเหล็กฟอสเฟตแสดงให้เห็นว่า ว่าแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่อุณหภูมิต่ำ (ต่ำกว่า 0 องศา C) ไม่สามารถทำให้ยานพาหนะไฟฟ้าวิ่งได้ แม้ว่าผู้ผลิตบางรายอ้างว่าอัตราการกักเก็บความจุของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตนั้นดีที่อุณหภูมิต่ำ แต่ในกรณีของกระแสคายประจุเล็กน้อยและแรงดันตัดการคายประจุต่ำ ในกรณีนี้อุปกรณ์จะไม่เริ่มทำงานเลย
3. ต้นทุนการเตรียมวัสดุและต้นทุนการผลิตของแบตเตอรี่สูงขึ้น ผลผลิตของแบตเตอรี่ต่ำ และความสม่ำเสมอไม่ดี การเคลือบนาโนเมตรและคาร์บอนของลิเธียมเหล็กฟอสเฟตช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพทางเคมีไฟฟ้าของวัสดุ แต่ยังนำมาซึ่งปัญหาอื่น ๆ เช่นความหนาแน่นของพลังงานที่ลดลง ต้นทุนการสังเคราะห์ที่เพิ่มขึ้น ประสิทธิภาพการประมวลผลของอิเล็กโทรดที่ไม่ดี และข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมที่รุนแรง แม้ว่าองค์ประกอบทางเคมี Li, Fe และ P ในลิเธียมเหล็กฟอสเฟตจะอุดมสมบูรณ์มากและต้นทุนต่ำ ต้นทุนผลิตภัณฑ์ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่เตรียมไว้ก็ไม่ต่ำ แม้ว่าต้นทุนการวิจัยและพัฒนาในช่วงต้นจะถูกลบออก ต้นทุนกระบวนการของ วัสดุบวกกับต้นทุนการเตรียมแบตเตอรี่ที่สูงจะทำให้ต้นทุนการจัดเก็บพลังงานหน่วยสุดท้ายสูงขึ้น
4. ความสอดคล้องของผลิตภัณฑ์ไม่ดี ปัจจุบันไม่มีโรงงานวัสดุลิเธียมเหล็กฟอสเฟตในประเทศจีนที่จะแก้ไขปัญหานี้ได้ จากมุมมองของการเตรียมวัสดุ การสังเคราะห์ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นปฏิกิริยาหลายเฟสที่ซับซ้อน โดยมีฟอสเฟตเฟสของแข็ง เหล็กออกไซด์ และเกลือลิเธียม รวมถึงสารตั้งต้นของคาร์บอนและเฟสก๊าซรีดิวซ์ ในกระบวนการเกิดปฏิกิริยาที่ซับซ้อนนี้ เป็นการยากที่จะรับรองความสม่ำเสมอของปฏิกิริยา
5.ประเด็นทรัพย์สินทางปัญญา ปัจจุบันสิทธิบัตรพื้นฐานสำหรับลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นของมหาวิทยาลัยเท็กซัส ในขณะที่ชาวแคนาดาใช้สิทธิบัตรการเคลือบคาร์บอน สิทธิบัตรพื้นฐานทั้งสองนี้ไม่สามารถข้ามไปได้ หากคำนวณต้นทุนค่าลิขสิทธิ์แล้ว ต้นทุนของผลิตภัณฑ์ก็จะเพิ่มขึ้นอีก
นอกจากนี้ จากประสบการณ์การวิจัยและพัฒนาและการผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ญี่ปุ่นเป็นประเทศแรกที่จำหน่ายแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในเชิงพาณิชย์ และครองตลาดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนระดับไฮเอนด์มาโดยตลอด แม้ว่าสหรัฐอเมริกาจะเป็นผู้นำในการวิจัยขั้นพื้นฐาน แต่ก็ยังไม่มีผู้ผลิตแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนรายใหญ่ ดังนั้นจึงเหมาะสมกว่าที่ญี่ปุ่นจะเลือกลิเธียมแมงกาเนตที่ผ่านการดัดแปลงเป็นวัสดุอิเล็กโทรดบวกสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบไดนามิก แม้แต่ในสหรัฐอเมริกา การใช้ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตและลิเธียมแมงกาเนตเป็นผู้ผลิตวัสดุแคโทดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนกำลังก็ถูกแบ่งเท่า ๆ กัน และรัฐบาลกลางยังสนับสนุนการพัฒนาทั้งสองระบบด้วย จากปัญหาข้างต้นที่มีอยู่ในลิเธียมเหล็กฟอสเฟต จึงเป็นเรื่องยากที่จะใช้กันอย่างแพร่หลายเป็นวัสดุอิเล็กโทรดบวกสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนพลังงานในสาขาต่างๆ เช่น ยานพาหนะพลังงานใหม่ หากเราสามารถแก้ปัญหาการหมุนเวียนที่อุณหภูมิสูงและประสิทธิภาพการจัดเก็บลิเธียมแมงกาเนตที่ไม่ดีได้ โดยมีข้อดีคือต้นทุนต่ำและประสิทธิภาพที่อัตราสูง ก็จะมีศักยภาพที่ดีในการใช้งานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบไดนามิก
