For citation:
Burmistrova N. A., Sycheva V. O., Churikov A. V., Ivanishcheva I. A. The lithium – iron phosphate LiFePO4 as cathode material for lithium-ion batteries. Electrochemical Energetics, 2009, vol. 9, iss. 4, pp. 188-198. DOI: 10.18500/1608-4039-2009-9-4-188-198, EDN: LDIESP
The lithium – iron phosphate LiFePO4 as cathode material for lithium-ion batteries
The review generalizes the literary data on physical-chemical and electrochemical properties of lithium-iron phosphate connected with perspectives of LiFePO4 use as a cathode material for lithium-ion batteries and published up to 2009 inclusive.
1. Whittingham M. S. // Chem. Rev. 2004. Vol. 104. P. 4271–4301.
2. Li Z., Zhang D., Yang F. // J. Mater. Sci. 2009. Vol. 44. P. 2435–2443.
3. Ravet N., Goodenough J., Besner S., Simoneau M., Hovington P., Armand M. // The Electrochem. Society and The Electrochem. Society of Japan Meeting Abstract, Honolulu, HI, Abstract 127 (1999) 99–2.
4. Sebastian L., Gopalakrishnan J. // J. Mater. Chem. 2003. Vol. 13. P. 433–441.
5. Yamada A., Chung S. C., Hinokuma K. // J. Electrochem. Soc. 2001. Vol. 148. P. A224 – A229.
6. Arnold G., Garche J., Hemmer R., Strobele S., Volgar C., Wohlfahrt-Meherens M. // J. Power Sources. 2003. Vol. 119–121. P. 247–251.
7. Padhi A. K., Nanjundaswamy K. S., Masquelier C., Okada S., Goodenough J. B. // J. Electrochem. Soc. 1997. Vol. 144. P. 1609–1613.
8. Dominko R., Gabersèek M., Drofenik J., Bele M., Pejovnik S. // Electrochem. and Solid-State Lett. 2001. Vol. 4. P. 187–190.
9. Franger S., Le Cras F., Bourbon C., Rouault H. // Electrochem. and Solid-State Lett. 2002. Vol. 5. P. 231–233.
10. Huang H., Yin S.-C., Nazar L. F. // Electrochem. and Solid-State Lett. 2001. Vol. 4. P. 170–172.
11. Dong Y. Z., Zhao Y. M., Duan H., Chen L., He Z. F., Chen Y. H. // J. Solid State Electrochem. 2010. Vol. 14. P. 131–137.
12. Dong Y. Z., Zhao Y. M., Chen Y. H., He Z. F., Kuang Q. // Mater. Chemistry and Physics. 2009. Vol. 115. P. 245–250.
13. Kim J.-K., Cheruvally G., Ahn J.-H. // J. Solid State Electrochemistry. 2008. Vol. 12. P. 799–805.
14. Kwon S. J., Kim C. W., Jeong W. T., Sub K. // J. Power Sources. 2004. Vol. 137. P. 93–99.
15. Kim J.-K., Cheruvally G., Choi J. W., Kim J. U., Ahn J. H., Cho G. B., Kim K. W., Ahn H. J. // J. Power Sources. 2007. Vol. 166. P. 211–218.
16. Kim J.-K., Choi J. W., Cheruvally G., Kim J. U., Ahn J. H., Cho G. B., Kim K. W., Ahn H. J. // Mater. Lett. 2007. Vol. 61. P. 3822–3825.
17. Doeff M. M., Wilcox J. D., Yu R., Aumentado A., Marcinek M., Kostecki R. // J. Solid State Electrochem. 2008. Vol. 12. P. 995–1001.
18. Hu Y., Doef M. M., Kostecki R., Finones R. // J. Electrochem. Soc. 2004. Vol. 151. P. 1279–1285.
19. Aurbach D., Markovsky B., Salitra G., Markevich E., Talyossef Y., Koltypin M., Nazar L., Ellis B., Kovacheva D. // J. Power Sources. 2007. Vol. 165. P. 491–499.
20. Zhang J., Gao L. // Mater. Res. Bull. 2004. Vol. 39. P. 2249–2255.
21. Chick L. A., Pederson L. R., Maupin G. D., Bates J. L., Thomas L. E., Exarhos G. J. // Mater. Lett. 1990. Vol. 10. P. 6–12.
22. Junior A. F., de Olivera Lima E. C., Novak M. A., Wells P. R. // J. Magnetism and Magnetic Mater. 2007. Vol. 308. P. 198–202.
23. Chen S-Y., Gao B., Su L-H., Mi C-H., Zhang X-G. // J. Solid State Electrochem. 2009. Vol. 13. P. 1361–1366.
24. Fey G. T.-K., Lu T.-L. // J. Power Sources. 2008. Vol. 178. P. 807–814.
25. Li X., Wang W., Shi Ch., Wang H., Xing Y. // J. Solid State Electrochem. 2009. Vol. 13. P. 921–926.
26. Renschler C. L., Sylwester A. P., Salgado L. V. // J. Mater. Res. 1989. Vol. 4. P. 452–457.
27. McKeown N. B. // J. Mater. Chem. 2000. Vol. 10. P. 1979–1995.
28. Nien Y-H., Carey J. R., Chen J-Sh. // J. Power Sources. 2009. Vol. 193. P. 822–827.
29. Yamada A., Hosoya M., Chung S.-C., Kudo Y., Hinokuma K., Liu K.-Y., Nishi Y. // J. Power Sources. 2003. Vol. 119–121. P. 232–238.
30. Zhi X., Liang G., Wang L., Ou X., Zhang J., Cui J. // J. Power Sources. 2009. Vol. 189. P. 779–782.
31. Aurbach D., Markovsky B., Salitra G., Markevich E., Talyossef Y., Koltypin M., Nazar L., Ellis B., Kovacheva D. // J. Power Sources. 2007. Vol. 165. P. 491–499.
32. Herle PS., Ellis B., Coombs N., Nazar L. F. // Nature Mater. 2004. Vol. 3. P. 147–152.
33. Cho Y-D., Fey G. T-K., Kao H-M. // J. Power Sources. 2009. Vol. 189. P. 256–262.
34. Lu Ch-Z., Fey G.T-K., Kao H-M. // J. Power Sources. 2009. Vol. 189. P. 155–162.
35. Konstantinov K., Bewloy S., Wang G. X., Lindsay M., Wang J. Z., Liu H. K., Dou S. X., Ahn J.-H. // Electrochim. Acta. 2004. Vol. 50. P. 421–426.
36. Yu L., Liu Q., Wang H. // Ionics. 2009. Vol. 15. P. 689–692.
37. Yang S., Song Y., Ngala K., Zavalij P. Y., Whittingham M. S. // J. Power Sources. 2003. Vol. 119–121. P. 239–246.
38. Wilcox J. D., Doeff M. M., Marcinek M., Kostecki R. // J. Electrochem. Soc. 2007. Vol. 154. P. 389–395.
39. Doeff M. M., Hu Y., McLarnon F., Kostecki R. // Electrochem. and Solid-State Lett. 2003. Vol. 6. P. A207 – A209.
40. Kadoma Y., Kim J-M., Abiko K., Ohtsuki K., Kumagai N. // Electrochimica Acta. 2010. Vol. 55. P. 1034–1041.
41. Gaberscek M., Dominko R., Bele M., Remskar M., Hanzel D., Jamnik J. // Solid State Ionics. 2005. Vol. 176. P. 1801–1805.
42. Xu J., Chen G., Li X. // Mater. Chem. and Phys. 2009. Vol. 118. P. 9–11.
43. Xing W., Dunlap R., Dahn J. // J. Electrochem. Soc. 1998. Vol. 145. P. 62–70.
44. Xing W., Xue J., Dahn J. // J. Electrochem. Soc. 1996.Vol. 143. P. 3046–3052.
45. Yang Y., Liao X.-Z., Ma Z.-F., Wang B.-F., He L., He Y.-S. // Electrochem. Communi. 2009. Vol. 11. P. 1277–1280.
46. Fedorkova A., Nacher-Alejos A., Gomez-romero P., Orinekova R., Kaniansky D. // Electrochim. Acta. 2010. Vol. 55. P. 943–947.
47. Fedorkova A., Wiemhofer H-D., Orinakova R., Orinak A., Stan M. C., Winter M., Kaniansky D., Alejos A. N. // J. Solid State Electrochem. 2009. Vol. 13. P. 1867–1872.
48. Song G-M., Wu Y., Liu G., Xu Q. // J. Alloys and Compounds. 2009. Vol. 487. P. 214–217.
49. Wu L., Li X., Wang Z., Li L., Zheng J., Guo H., Hu Q., Fang J. // J. Power Sources. 2009. Vol. 189. P. 681–684.
50. Wu Sh., Chen M.-S., Chien Ch.-J., Fu T.-P. // J. Power Sources. 2009. Vol. 189. P. 440–444.
51. Sun C. S., Zhou Z., Xu Z. G., Wang D. G., Wei J. P., Bian X. K., Yan J. // J. Power Sources. 2009. Vol. 193. P. 841–845.
52. Liu Z., Zhang X., Hong L. // J. Appl. Electrochem. 2009. Vol. 39. P. 2433–2438.
53. Lee S. B., Cho S. H., Heo J. B., Aravindan V., Kim H. S., Lee Y. S. // J. of Alloys and Compounds. 2009. Vol. 488. P. 380–385.
54. Shenouda A. Y., Liu H. K. // J. Alloys and Compounds. 2009. Vol. 477. P. 498–503.
55. Wang Y., Yang Y., Hu X., Yang Y., Shao H. // J. Alloys and Compounds. 2009. Vol. 481. P. 590–594.
56. Nam K-W., Yoon W-S., Zaghib K., Chung K. Y., Yang X-Q. // Electrochem. Commun. 2009. Vol. 11. P. 2023–2026.
57. Liu H., Xie J. // J. of Mater. Processing Technology. 2009. Vol. 209. P. 477–481.
58. Li L., Li X., Wang Z., Wu L., Zheng J., Guo H. // J. Phys. Chem. Solids. 2009. Vol. 70. P. 238–242.
59. Bini M., Mozzati M. C., Galinetto P., Capsoni D., Ferrari S., Grandi M. S., Massarotti Vol. // J. Solid State Chem. 2009. Vol. 182. P. 1972–1981.
60. Arumugam D., Paruthimal Kalaignan G., Manisankar P. // J. Solid State Electrochem. 2009. Vol. 13. P. 301–307.
61. Guo Z. P., Liu H., Bewlay S., Liu H. K., Dou S. X. // Synthetic Metals. 2005. Vol. 153. P. 113–116.
62. Hong J., Wang C., Kasavajjula U. // J. Power Sources. 2006. Vol. 162. P. 1289–1296.
63. Lee K. T., Lee K. S. // J. Power Sources. 2009. Vol. 189. P. 435–439.
64. Islam M. S., Driscoll D. J., Fisher C. A.J., Slater P. R. // Chem. of Mater. 2005. Vol. 17. P. 5085–5092.
65. Ellis B., Perry L. K., Ryan D. H., Nazar L. F. // J. Amer. Chem. Soc. 2006. Vol. 128. P. 11416–11422.
66. Morgan D., Van der Ven A., Ceder G. // Electrochem. Solid-State Lett. 2004. Vol. 7. P. A30 – A32.
67. Laffont L., Delacourt C., Gibot P., Wu M. Y., Kooyman P., Masquelier C., Tarascon J.-M. // Chem. of Mater. 2006. Vol. 18. P. 5520–5529.
68. Delacourt C., Laffont L., Bouchet R., Wurm C., Leriche J.-B., Morcrette M., Tarascon J.-M., Masquelier C. // J. Electrochem. Soc. 2005. Vol. 152. P. A913 – A921.
69. Ouyang X., Lei M., Shi S., Luo C., Liu D., Jiang D., Ye Z., Lei M. // J. Alloys and Compounds. 2009. Vol. 476. P. 462–465.
70. Chen Y.-Ch., Chen J.-M., Hsu Ch.-H., Yeh J.-W., Shih H. C., Chang Y.-S., Sheu H.-Sh. // J. Power Sources. 2009. Vol. 189. P. 790–793.
71. Chen Y.-Ch., Chen J.-M., Hsu Ch.-H., Lee J.-F., Yeh J.-W., Shih H. C. // Solid State Ionics. 2009. Vol. 180. P. 1215–1219.
72. Nam K.-W., Wang X.-J., Yoon W.-S., Li H., Huang X., Haas O., Bai J., Yang X.-Q. // Electrochem. Commun. 2009. Vol. 11. P. 913–916.
73. Yang R., Song X., Zhao M., Wang F. // J. Alloys and Compounds. 2009. Vol. 468. P. 365–369.
74. Heo J. B., Lee S. B., Cho S. H., Kim J., Park S. H., Lee Y. S. // Mater. Lett. 2009. Vol. 63. P. 581–583.
75. Ma J., Qin Q.-Z. // J. Power Sources. 2005. Vol. 148. P. 66–71.
76. Penazzi N., Arrabito M., Piana M., Bodoardo S., Panero S., Amadei I. // J. European Ceramic Society. 2004. Vol. 24. P. 1381–1384.
77. Hu G.-R., Gao X.-G., Peng Z.-D., Du K., Tan X.-Y., Liu Y. J. // Transactions Nonferrous Metals Soc. of China. 2007. Vol. 17. P. 296–300.
78. Morales J., Santos-Pena J., Rodriges-Castellon E., Franger S. // Electrochim. Acta. 2007. Vol. 53. P. 920–926.
79. Chen Y., Okada S., Yamaki J.-I. // Composite Interfaces. 2004. Vol. 11. P. 227–283.
80. Axmann P., Stinner C., Wohlfahrt-Mehrens W., Mauger A., Gendron F., Julien C. M. // Chem. Mater. 2009. Vol. 21. P. 1636–1644.
81. Zaghib K., Mauger A., Goodenough J. B., Gendron F., Julien C. M. // Chem. of Mater. 2007. Vol. 19. P. 3740–3747.
82. Liao X.-Z., He Y.-S., Ma Z.-F., Zhang X.-M., Wang L. // J. Power Sources. 2007. Vol. 174. P. 720–725.
83. Yang L., Jiao L., Miao Y., Yuan H. // J. Solid State Electrochem. 2009. Vol. 13. P. 1541–1544.
84. Zheng J., Li X., Wang Z., Li J., Li L., Wu L., Guo H. // Ionics. 2009. Vol. 15. P. 753–759.
85. Myung S.-T., Komaba S., Hirosaki N., Yashiro H., Kumagai N. // Electrochim. Acta. 2004. Vol. 49. P. 4213–4222.
86. Higuchi M., Katayama K., Azuma Y., Yukawa M., Suhara M. // J. Power Sources. 2003. Vol. 119–121. P. 258–261.
87. Zhou J., Shen X., Jing M., Zhan Y. // Rare Metals. 2006. Vol. 25. P. 19–24.
88. Takahashi M., Tobishima S., Takei K., Sakurai Y. // J. Power Sources. 2001. Vol. 97–98. P. 508–511.
89. Yang J., Xu J. J. // J. Electrochem. Soc. 2006. Vol. 153. P. 716–723.
90. Huang Y., Ren H., Yin Sh., Wang Y., Peng Z., Zhou Y. // J. Power Sources. 2010. Vol. 195. P. 610–613.
91. Huang Y., Ren H., Peng Z., Zhou Y. // Electrochim. Acta. 2009. Vol. 55. P. 311–315.
92. Yang G., Zhang X., Liu J., He X., Wang J., Xie H., Wang R. // J. Power Sources. 2010. Vol. 195. P. 1211–1215.
93. Beninati S., Damen L., Mastragostino M. // J. Power Sources. 2009. Vol. 194. P. 1094–1098.
94. Rahgappa D., Ichihara M., Kudo T., Honma I. // J. Power Sources. 2009. Vol. 194. P. 1036–1042.
95. Liu J., Jiang R., Wang X., Huang T., Yu A. // J. Power Sources. 2009. Vol. 194. P. 536–540.
96. Lu Y., Shi J., Guo Z., Tong Q., Huang W., Li B. // J. Power Sources. 2009. Vol. 194. P. 786–793.
97. Konarova M., Taniguchi I. // J. Power Sources. 2009. Vol. 194. P. 1029–1035.
98. Yu F., Zhang J., Yang Y., Song G. // J. Power Sources. 2009. Vol. 189. P. 794–797.
99. Zhang Y., Feng H., Wu X., Wang L., Zhang A., Xia T., Dong H., Liu M. // Electrochim. Acta. 2009. Vol. 54. P. 3206–3210.
100. Jugovic D., Uskokovic D. // J. Power Sources. 2009. Vol. 190. P. 538–544.
101. Garcma-Moreno O., Alvarez-Vega M., Garcia-Alvarado F., Garcia-Jaca J., Gallarado J. M., Sanjuan M. L., Amador U. // Chem. of Mater. 2001. Vol. 13. P. 1570–1576.
102. Park K. S., Son J. T., Chung H. T., Kim S. J., Lee C. H., Kim H. G. // Electrochem. Commun. 2003. Vol. 5. P. 839–842.
103. Barker J., Saidi M. Y., Swoyer J. L. // Electrochem. and Solid-State Lett. 2003. Vol. 6. P. A53 – A55.
104. Kim H.-S., Cho B.-W., Cho W. I. // J. Power Sources. 2004. Vol. 132. P. 235–239.
105. Meligrana G., Gerbaldi C., Tuel A., Bodoardo S., Penazzi N. // J. Power Sources. 2006. Vol. 160. P. 516–522.
106. Aimable A., Aymes D., Bernard F., Cras F. L. // Solid State Ionics. 2009. Vol. 180. P. 861–866.
107. Guo X-F., Zhan H., Zhou Y.-H. // Solid State Ionics. 2009. Vol. 180. P. 386–391.
108. Kang B., Ceder G. // Nature Letters. 2009. Vol. 458. P. 190–193
109. Hamelet S., Gibot P., Casas-Cabanas M., Bonnin D., Grey C. P., Cabana J., Leriche J.-B., Crvajal J. R., Courty M., Levasseur S., Carlach P., Thournout M. V., Tarascon J.-M., Masquelier Ch. // J. Mater. Chem. 2009. Vol. 19. P. 3979–3991.
110. Yao J., Konstantinov K., Wang G. X., Liu H. K. // J. Solid State Electrochemistry. 2007. Vol. 11. P. 177–185.
111. Wang K., Cai R., Yuan T., Yu X., Ran R., Shao Z. // Electrochim. Acta. 2009. Vol. 54. P. 2861–2868.
112. Piana M., Arrabito M., Bodoardo S., D'Epifanio A., Satolli D., Croce F., Scrosati B. // Ionics. 2002. Vol. 8. P. 17–26.
113. Chang Z.-R., Lv H.-J., Tang H.-W., Li H.-J., Yuan X.-Z., Wang H. // Electrochim. Acta. 2009. Vol. 54. P. 4595–4599.
114. Konarova M., Taniguchi I. // Powder Technology. 2009. Vol. 191. P. 111–116.
115. Tang K., Sun J., Yu X., Li H., Huang X. // Electrochim. Acta. 2009. Vol. 54. P. 6565–6569.
116. Julien C. M., Mauger A., Ait-Salah A., Massot M., Gendron F., Zaghib K. // Ionics. 2007. Vol. 13. P. 395–411.
117. Ait-Salah A., Mauger A., Jilien C. M., Gendron F. // Mater. Sci. Eng. B. 2006. Vol. 129. P. 232–244.
118. Song M.-S., Kang Y.-M., Kim Y.-I., Park K.-S., Kwon H.-S. // Inorg. Chem. 2009. Vol. 48. P. 8271–8275.
119. Drozd V., Liu G. Q., Liu R. S., Kuo H. T., Shen C. H., Shy D. S., Xing X. K. // J. Alloys and Compounds. 2009. Vol. 487. P. 58–63.
120. Xu Y., Lu Y., Yan L., Yang Z., Yang R. // J. Power Sources. 2006. Vol. 160. P. 570–576.
121. Sun L. Q., Cui R. H., Jalbout A. F., Li M. J., Pan X. M., Wang R. S., Xie H. M. // J. Power Sources. 2009. Vol. 189. P. 522–526.
122. Li P., He W., Zhao H., Wang Sh. // J. Alloys and Compounds. 2009. Vol. 471. P. 536–538.
123. Zhou W., He W., Li Z., Zhao H., Yan S. // J. Solid State Electrochem. 2009. Vol. 13. P. 1819–1823.
124. Bodoardo S., Gerbaldi C., Meligrana G., Tuel A., Enzo S., Penazi N. // Ionics. 2009. Vol. 15. P. 19–26.