बैटरी रिएक्शन का तंत्र का होत है?

बैटरी रिएक्शन का तंत्र का होत है?

वतमान म, उ योग म LiFePo₄ के इलेक्ट्रोकेमिकल रिएक्शन तंत्र के बारे म कोई सटीक और सुसंगत समझ नहीं है। समग्र आयन का अनुप्रयोग (PO₄) γ⁻ लोहा - आधारित लिथियम - आयाक बैटरी कैथोड्स कय लिए एक आदर्श उम्मीदवार सामग्री यौगिक बनावत है। हालाँ क, LiFePo₄ का क्रिस्टल संरचना इसकी चालकता और लिथियम - आयत प्रसार प्रदर्शन को सीमित कर देती है, जिसके परिणामस्वरूप सामग्री के विद्युत रासायनिक प्रदर्शन म कमी आई है। परतदार सामग्री के विपरीत, लिम्पो₄ के चार्ज - डिस्चार्ज वक्र मा आम तौर पर बहुत समतल पठार होत है, जवन दुइ -फेज प्रतिक्रिया कय एक विशिष्ट विशेषता होत है, मतलब लिम्पो₄ औ एमपीओ₄ कय बीच एक चरण संक्रमण प्रक्रिया होत है -यन इंटरकैलेशन/डिंटलेशन।

LiFEPO4 एक बैटरी म चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान दो -फेज प्रतिक्रिया तंत्र से गुजरता है, यानी

Reaction mechanism model

चार्जिंग के दौरान, Li⁺ FOO₆ परत से माइग्रेट करत है, इलेक्ट्रोलाइट से गुजरत है, अउर नकारात्मक इलेक्ट्रोड मा प्रवेश करत है। Fe2⁺ Fe³ तक ऑक्सीकरण होत है, जबकि इलेक्ट्रॉन बाहरी सर्किट से संपर्क करै वाले चालक एजेंट अउर वर्तमान कलेक्टर के माध्यम से नकारात्मक इलेक्ट्रोड से यात्रा करत हैं। डिस्चार्ज प्रक्रिया उल्टा है।

इस दो -फेज व्यवहार का वर्णन करै के लिए, पढ़ी अऊर गुडनफ एट अल. पहले "कोर- कय मॉडल" कय प्रस्ताव रखिन, जवन ई बिसवास करत है कि लिफेपो₄/FePO₄ दो - कये गए इंटरफेस मा लिथियम - आनुपातिकता/निर्धारण प्रक्रिया होत है, जइसे कि चित्र 4-3 ए मा देखा गा है।

चार्जिंग के दौरान, LiFePo₄/FePO₄ इंटरफ़ेस लगातार सतह से केंद्र के ओर चलत है, कोर के ओर धकेलत है। Li› लगातार बाहर माइग्रेट करत है, अउर बाहरी LiFePO₄ लगातार FOPO₄ मा बदल जात है। लिथियम आयन और इलेक्ट्रॉन लगातार एक कारगर धारा को बनाए रखने के लए नए गठित दो -फेस इंटरफेस से गुजरते ह, ले कन लिथियम - आयाम प्रसार दर कुछ शर्तों के तहत स्थिर है। जैसे-जैसे दो चरण के बीच इंटरफेस सिकुड़ जात है, लिथियम आयन का प्रसार अंततः एक प्रभावी धारा बनाए रखने के लिए अपर्याप्त होगा। कण कोर म LiFePO₄ पूरी तरह से उपयोग नहीं कया जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप क्षमता हानि म... चार्जिंग पूरा हो जाने के बाद, अप्रयुक्त LiFePO₄ कण के केंद्र म रहेगा।

यह देखते हुए कि लिथियम आयन एक साथ कई साइटों पर इंटरकैलेट और डिइंटरकैलेट हो सकत हैं, एंडरसन एट अल। प्रारंभिक क्षमता हानि का समझावै के लिए मोज़ेक मॉडल का प्रस्ताव रखा, जैसा कि चित्र 4- 3b मा देखा गा है। मोज़ेक मॉडल मा स्थापित होत है कि यद्यपि लिथियम आयन इंटरकैलेशन अउर डिइंटरकैलेशन प्रक्रिया LeFePO₄/FePO₄ ‐ -फेस इंटरफेस मा होत है, ई प्रक्रिया कण के भीतर कउनौ भी स्थान पै होइ सकत है। चार्जिंग के दौरान, एफपीओ₄ क्षेत्र कण पर अलग-अलग बिंदुओं पर बड़ा होत है, अउर इन क्षेत्रन के किनारे क्रॉस-सम्पर्क से संपर्क करत हैं, जेहिसे कई अप्रतिबंधित मृत क्षेत्र पैदा होत है, जेहिसे क्षमता का नुकसान होत है। डिस्चार्जिंग के दौरान, रिवर्स प्रतिक्रिया होत है, लिथियम आयन FPO₄ चरण मा इंटरकैलेट करत हैं। कोर पर भाग जहाँ लिथियम आयन को इंटरलेशन नहीं होत है, जेहिके परिणाम क्षमता हानि मा होत है।

Figure 4-3 Lithium-ion intercalation/deintercalation model of lithium iron phosphate battery

दो सैद्धांतिक मॉडल एक साथ विकसित किए गए, लेकिन कोर - खोल मॉडल शोधकर्ताओं द्वारा अधिक व्यापक रूप से स्वीकार किया जात है, हालांकि खोल और कोर के विशिष्ट सामग्री विवादास्पद रहत है। इन दो मॉडल के आधार पर, यह निष्कर्ष निकाला जा सकता है कि लिथियम आयन के प्रसार गतिकी और चार्ज पूरे इलेक्ट्रोड सामग्री के व्यावहारिक अनुप्रयोग के लिए निर्णायक कारक हैं। लिथियम लोहा फॉस्फेट कैथोड सामग्री के तैयारी मा, छोट अउर एक समान कण आकार (नैनोस्केल या माइक्रोपोरस) वाले कण प्राप्त करै के प्रयास कीन जात हैं, कार्बन कोटिंग (नैनोकार्बन फिलिम) अउर आयन डोपिंग का उपयोग कइके चालकता अउर लिथियम आयन प्रसार मा सुधार करत हैं।

लिम्पो सामग्री के गहरी समझ के साथ, ई पावा गा कि ई दुइनौ मॉडल लिम्पो सामग्री मा लिथियम आयन परिवहन के अत्यधिक एनिसोट्रोपिक विशेषता के उपेक्षा किहिन। लैफॉन्ट ने "कोर {{2} बोलै वाले मॉडल" के कमी का सही करै के लिए "नया कोर {{1} खोल मॉडल" का प्रस्ताव रखा। इस पर भवन, डेलमास ने अलग-अलग कमी अवस्थाओं म LiFePO कण का अध्ययन कया और एक "डोमिनो - कैस्केड मॉडल" का प्रस्ताव रखा, जो प्रभावी ढंग से नैनोस्केल कणन के तेजी से आवेश और निर्वहन प्रदर्शन को बताता है, जैसा कि चित्र 4-4 म दिखाया गया है।

उपरोक्त मॉडल के बीच मह वपूण अंतर के बावजूद, कोर मुद्दा दो -फेस इंटरफेस के भविष्यवाणी और चरित्रांकन म निहित है। चूंकि लिथियम सम्मिलन/अंकतान के गतिकी अऊर चरण संक्रमण सामग्री के कण आकार, आकृति विज्ञान अऊर भौतिकी-सामाजिक गुणन पर अत्यधिक निर्भर होत है, यहिसे ऊपर के चर्चा (मादक के बीच संघर्ष सहित) अपर्याप्त प्रयोगात्मक स्थिति के कारण हो सकत है।

माइक्रोस्कोपी और स्पेक्ट्रोस्कोपी के विकास के साथ, LiMPO4 सामग्री के चरण संक्रमण के दौरान ठोस समाधान प्रतिक्रियाओं और मध्यवर्ती चरण देखे गए और पता लगाया गया है, यह संकेत देता है कि LiMPO4 सामग्री म एक और चरण संक्रमण तंत्र मौजूद हो सकत है। विशिष्ट ठोस समाधान प्रतिक्रियाओं म, कोशिका पैरामीटर और कोशिका आयतन चरण संक्रमण के दौरान निरंतर परिवर्तन प्रदर्शित करत हैं। कुछ चरम परी ण परिस्थिति और लक्षण वर्णन विधिय के माध्यम से, जैसे कि अल्ट्रा {{4} एमएसमाल कण (नैनोस्केल) और उच्च -रेट चार्ज {{6}डिस्चार्ज (10 सी से ऊपर), ठोस समाधान प्रतिक्रियाओं और LemPO4 म मध्यवर्ती चरण के अस्तित्व देखा गया है।

कमरे के तापमान पर चार्ज के दौरान चरण संक्रमण -डिसचार्ज प्रक्रियाएं। लिथियम - आयाम बैटरी चार्ज - डिस्चार्ज चक्र के दौरान अच्छी उलटा प्रदर्शित करत है, जवन लिथियम - आयाक डीनटकैलेशन/इंटरकैलेशन के बाद चरण राज्यन के बीच संरचनात्मक समानता से संबंधित है। चार्ज - डिसचार्ज प्रक्रिया के दौरान, बैटरी का क्षमता क्षय चरण संक्रमण गतिकी से निकटता से संबंधित है। LiFePo4 के संरचना के अनुसार, [100] पीएएमएनबी दशा लिथियम - आयाम माइग्रेशन के लिए सबसे अनुकूल है, और दो चरण के बीच इंटरफेस चार्ज के दौरान c -exis के साथ चलता है {{12} } ischarge प्रक्रिया।

(1) LeFePO₄/फीपो₄The ratio of LiFePO₄/FePO₄ changes continuously with the battery charge-discharge reaction (the value of x in LiₓFePO₄ changes continuously). As lithium ions are extracted, the intensity of the diffraction peak produced by LiFePO₄ gradually decreases. When δ>0.2, Li₋δFePO₄ का विवर्तन शिखर गायब होना शुरू करत है, अउर FOPO₄ द्वारा उत्पादित विवर्तन शिखर के तीव्रता धीरे-धीरे बढ़ जात है। इसके उलट, जैसे-जैसे लिथियम आयन डाले जाते ह, एफपीओ₄ वारा उ चत वनस्पति शिखर के तीव्रता धीरे-धीरे कम हो जाती है, और Li₲₋δFePO₄ वारा उ पाई गई ववर्तन शिखर के तीव्रता धीरे-धीरे बढ़ता है।

(2) लीₓफेपो₄/ली₁₋yFePO₄Liₓ कमरे के तापमान पर FePO₄ Fe³/Fe2⁺ मिश्रित है मिश्रित है -वैलेंस मेसोफेज लीₐFePO₄ / Li₲ FOPO₄। और क्रमशः चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान वाहक घनत्व और हॉपिंग संभावना का प्रतिनिधित्व करत... पाउडर न्यूट्रॉन विवर्तन से पता चला है कि क्रमशः 0.05 अउर 0.11 के लिए इष्टतम मूल्य हैं अउर हैं। आयन डोपिंग, तापमान, संक्रमण धातु, कण आकार, और गैर-{6}इक्विलिब्रियम अवस्था जैसे कारक अत्याधुनिक पर सभी के मान को प्रभावित करत ह और . कमरे के तापमान पर चार्जिंग और डिस्चार्जिंग के दौरान इलेक्ट्रोड प्रतिक्रिया के गतिज प्रदर्शन म वृद्धि और सुधार कर सकत है।

450 डिग्री पर , लीₓFePO₄ का एक ठोस समाधान मौजूद है, जबकि कमरे के तापमान पर, दो मेटास्टेबल चरण मौजूद हैं: Li' ₇₅ FePO₄ और Li .₅₅₦FOPO₄। 500 डिग्री के ऊपर , LiₓFePO₄ गैर--हालविद यौगिकों म विघटन करना शुरू करत है; इन फॉस्फेट या फॉस्फाइड के संरचना और सामग्री x के मान पर निर्भर करत... 400 से 500 डिग्री के बीच , लीₓFePO₄ का केवल एक ठोस समाधान मौजूद है।

शीतलन के दौरान बदलाव हीटिंग के दौरान बहुत अधिक जटिल है। शीतलन के दौरान मिश्रण कय संरचना x औ थर्मल प्रक्रिया कय मान औ थर्मल प्रक्रिया पे निर्भर करत है। शीतलन पर, LiₓFePO₄ पहले दो गैर-{2}जेलवाइन चरण के मिश्रण म घोषणा करत है, जेकर अनुपात तापमान अउर x के प्रारंभिक मान पर निर्भर करत है। जब तापमान से नीचे (140 ±20 डिग्री ), दो -फेज सिस्टम एक अधिक जटिल प्रणाली बन जात है, जेहिमा LiFePO₄ अउर FePO₄ सह-अस्तित्व मा दुइ अन्य ओलिवाइन{{7} टाइप यौगिक, लीₓ₁FePO₄ अउर Liₓₒ FePO₄। इस मशरण को कमरे के तापमान पर जोड़ने से चार -फेज सिस्टम धीरे-धीरे LeFePO₄ और FOPO₄ के दो -फेज सिस्टम म बदल जात है।

Battery reaction mechanism

FOPO₄ कई संरचनाओं म मौजूद है: ① LiFePO₄ के संपूर्ण क्षय के बाद, ऑर्थोम्बिक FOPO₄ का गठन होता है; ② ट्रिक्लिनिक FPO₄ म एक क्वार्ट्ज - जैसा कि संरचना है, सभी कैशन टेट्राहेड्रल समन्वयित है; ③ मोनोक्लिनिक और ऑर्थोरहोम्बिक FPO₄ अपने-अपने हाइड्रेट से तैयार किया जा सकत है। FOPO₄ के इन सभी क्रिस्टलीय रूप, साथ ही साथ अनाकार FePO₄, हीटिंग पर ट्राइक्लिनिक FPO₄ म बदला जा सकत है।

LiFePO₄ से FOPO₄ तक परिवर्तन धीमा और अधूरा है, लेकिन जब तापमान 500 डिग्री से अधिक हो जात है तब पूरा . बैटरी ऑपरेटिंग स्थिति के तहत, कैथोड सामग्री मूल रूप से स्थिर है। LiFePO₄ के संश्लेषण के दौरान, FPO₄ के अनुपस्थिति सुनिश्चित करना जरूरी है। य द मौजूद है, तो त्रु ट टंग पर ट्राइक्लिनिक FPO₄ उत्पन्न कया जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप उच्च तापमान पर भौतिक सतह पर एक गैर-- इलेक्ट्रोकेमिक रूप से सक्रिय ग्लासी चरण होती है।

आयन डोपिंग से सामग्री के चालकता मा सुधार होइ सकत है। पी {{1} टाइप अर्धचालक चालक चालू सामग्री 10⁻2 S/cm तक पहुँचने के माध्यम से आयन डोपिंग के माध्यम से प्राप्त किया जात है। डोपिंग एक बहुत जटिल प्रक्रिया है: एक ओर, स्थानीय घनत्व अनुमान (एलडीए) और सामान्यीकृत ढाल अनुमान (जीजीए) के तहत LiFePO₄ के इलेक्ट्रॉनिक संरचना के घनत्व कार्यात्मक सिद्धांत (डीएफटी) गणना दिखाता है कि सामग्री को धातु या अर्धचालक सामग्री के विशेषता का प्रदर्शन करना चाहिए, जेहिमा एक चालक बैंड अउर वैलेंस बैंड चौड़ाई के साथ लगभग 0.3 ईवी, जवन निम्न के साथ असंतोष है चालकता वास्तव मा पता चला। दूसरी ओर, आयन डोपिंग के बाद इलेक्ट्रॉन कक्षाओं और कॉलम परस्पर क्रियाओं के परस्पर क्रियाओं को देखते हुए, एक बेहतर वैलेंस बैंड संरचना सैद्धांतिक रूप से संभव है।

एमजी - या Cr - कय गणना LiFePO₄ कय डीएफटी गणना बतावत है कि इलेक्ट्रॉनिक अवस्था कय अधिकतम घनत्व फर्मी स्तर कय पास स्थित है, जवन डोप सामग्री कय धातु चालकता कय व्याख्या करत है। आयन डोपिंग के कारण चालकता म परिवर्तन निम्नलिखित कारक से संबंधित हो सकत है:

1) चार्ज वाहक क्षेत्रों के किनारे धातुकरण किए जात हैं।

2) आयन डोपिंग मा वैलेंस बैंड अउर चालन बैंड के चौड़ाई का संकुचित होत है।

3) एक निश्चित आलोचनात्मक एकाग्रता को बढ़ाकर, डोपेंट आयन का इलेक्ट्रॉन तरंगफंक्शन एक चालन बैंड का गठन करत...

4) डोपेंट आयन के प्रकार, एकाग्रता, अउर वितरण।

5) कई M-O धातु ऑक्साइड म, एक धातु चालन बैंड तब दिखाई देता है जब M- एम बांड दूरी 3 × 10⁻¹⁰ से कम होत है।

6) संश्लेषण के दौरान, कार्बनिक कार्बन के जोड़ से सामग्री का कार्बन लेप पैदा होत है, जेहिसे एक प्रभावी चालन पथ पैदा होत है।

7) FeP का रूप। संश्लेषण के दौरान, अतिरिक्त कार्बन के जोड़ से फॉस्फेट कम हो जात है।

Ion doping and conductivity

8) Fe 3⁺/Fe2⁺ रेडॉक्स जोड़ी LiFePO₄ के कमी म एक उत्प्रेरक के रूप म काम करत है।

LiFPO₄ आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले इलेक्ट्रोलाइट्स के साथ प्रतिक्रियाशीलता प्रदर्शित करत है। सामग्री का इलेक्ट्रोकेमिकल व्यवहार इलेक्ट्रोलाइट के भीतर अपने सतह केमिस्ट्री के साथ अत्यधिक सहसंबद्ध है। आम तौर पर, एक निष्क्रिय फिलिम सामग्री के सतह पर बनत है। ई फिलिम लिथियम - आयाक प्रसार कय सुविधा प्रदान करत है, सक्रिय सामग्री कय नुकसान कय रोकत है, औ लिथियम - आयाम सम्मिलन/निराकरण कय दौरान आयतन औ सतह परिवर्तन कय सामना करै कय चाही। कार्बन -कोेटेड LiFePO₄ सतह फ़िल्में म एलएफ, लिपएफ₆, लीₓFᵧ⁻, और लीₓPOᵧFᶻ⁻ जैसे यौगिक होते हैं।

आम इलेक्ट्रोलाइट्स मा आम तौर पर एल्काइल कार्बोनेट औ लिथियम लवण होत है। कैथोड सामग्री इलेक्ट्रोलाइट म कई संभावित प्रतिक्रिया से गुजरती है। उदाहरण के लए, LiPF₆ समाधान म, LiFePo₄ और एचएफ के ट्रेस मात्रा के बीच अम्ल -बेस रिएक्शन अपरिहार्य है। इलेक्ट्रोलाइट म एचएफ के उपस्थिति म दो हानिकारक प्रभाव पड़ता है: सबसे पहले, लोहे के आयन और प्रोटॉन के बीच प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया; और दूसरी बात, कण सतह पर ली आयन और एफ आयन के प्रतिक्रिया को LiF बनाने के लिए, जो ली के प्रसार म बाधा डालता है।

आयरन आयन इलेक्ट्रोलाइट मा घुल जात हैं। अलग-अलग इलेक्ट्रोलाइट्स म LiFePO₄ के लोहे के आयन विघटन पर परीक्षण निम्नलिखित का खुलासा किया:

1) इलेक्ट्रोलाइट्स म अम्लीय दूषित पदार्थ से मुक्त, भी ऊंचा तापमान पर, लोहे के आयन के विघटन और सक्रिय सामग्री का परिणामी द्रव्यमान हानि लापरवाही है।

2) उच्च घोल अम्लता से लोहा आयन विघटन आसान हो जात है।

3) उच्च तापमान से लोहा आयन विघटन आसान होत है।

4) सामग्री के भीतर उच्च कार्बन सामग्री के परिणामस्वरूप अधिक भौतिक स्थिरता होत है।

सक्रिय सामग्री और बाइंडर के बीच संपर्क क्षेत्र जंग के लिए सबसे अधिक संवेदनशील है। इस जंग को क्षारीय मेसोफेज का उपयोग करके या अम्लीय त्रैणंग योजक लगाकर से बचा जा सकता है। कैथोड सामग्री के रूप म LeFePO₄ का उपयोग करके लिथियम - आयुक बैटरी म, गैर-{3}एसिडिक इलेक्ट्रोलाइट या कार्बन जोड़ या LiFePO₄ का लेप का उपयोग द्रव्यमान हानि को रोकने के लिए किया जा सकत है।

LiFePo₄ कैथोड सामग्री के गतिज विशेषता अबहीं तक पूरी तरह से समझा नाहीं गा है। आम तौर पर यह माना जात है कि कण आकार अउर वितरण, चालकता, आयन प्रसार, चरण संक्रमण के दौरान गतिकी (चार्ज - डिस्चार्ज प्रक्रिया), अउर कार्बन कोटिंग/डोपिंग सब अलग-अलग चार्ज - डिस्चार्ज दर पर बैटरी के प्रदर्शन का प्रभावित करत है। समान कार्बन डोपिंग का मतलब है कि लिथियम आयन और इलेक्ट्रॉन को सक्रिय सामग्री म एक ही स्थान पर डाला जा सकत है और निकाला जा सकत है, जो इलेक्ट्रोड ध्रुवीकरण को कम करत है।

(1) क्षमताओं पर आचरण का भाव शुद्ध LiFePo₄ के कम चालकता से सीधे बैटरी के उच्च - दर निर्वहन क्षमता म कमी आती है। शुद्ध LiFePO⁄ का चालकता लगभग 10⁻⁹ S/cm है, और डिस्चार्ज क्षमता 148 mA·h / g से 0.2C निर्वहन दर पर 148 mA·h / g तक 5C छुट्टी दर पर 85 mA·h / g तक तेजी से गिर जात है। कैथोड सामग्री के उच्च - रेट से छुट्टी क्षमता हमेशा बढ़त चालकता के साथ नहीं वृद्धि होत है। कम चालकता मा, चालकता मा वृद्धि सामग्री के इलेक्ट्रोकेमिकल गतिकी मा सुधार करत है। जब सामग्री चालकता एक निश्चित महत्वपूर्ण मूल्य से अधिक होत है, तो चालकता अब सामग्री के दर क्षमता के निर्धारण कारक नहीं है। LiFe ₀ ₀₁PO₄ (1.0 × 10 ⁷ S/cm) के साथ, LiFePO₄ (4.0 × 10⁻⁶ एस / सेमी) के तुलना म बेहतर उच्च - दर निर्वहन क्षमता का प्रदर्शन करत है, 90 mA·h/g और 55 के निर्वहन क्षमता के साथ mA·h/g, क्रमशः 10C से निर्वहन दर पर। इससे पता चलता है कि लिथियम - आयाक प्रसार ने लिथियम - आयाम बैटरी के इलेक्ट्रोकेमिकल गुण म निर्णायक कारक के रूप म प्रतिबद्धता को बदल दिया है।

(2) लिथियम - आयाम प्रसार लिथियम - आयाक प्रसार कय निर्धारण आंतरिक औ बाहरी दुनौ कारक से होत है। बाहरी कारक म कण आकार, व तरण, और आकृति विज्ञान शामिल है। आंतरिक कारक मुख्य रूप से लिथियम - आयाक प्रसार गुणांक का संदर्भ देत हैं। लिथियम - आयाम प्रसार गुणांक एक निरंतर मान है; लिथियम आयन कय प्रसार क्षमता बढ़त कण कय आकार कय साथ कम होत है काहे से कि कण कय भीतर लिथियम आयन कय प्रसार पथ बढ़त है। लिथियम आयन कय प्रसार क्षमता कण आकार कय चौक कय प्रतिध्वनि रूप से आनुपातिक है औ सीधे लिथियम - आयाक प्रसार गुणांक कय आनुपातिक है। कण आकार का lithyum - आयाम फैलने पर अधिक प्रभाव पड़ता है, जो प्रसार गुणांक से अधिक है। लिथियम का संख्यात्मक गणना - प्रतिस्थापन गुणांक विशिष्ट माप विधियों और सैद्धांतिक मॉडल के साथ जोड़ा जाना चाहिए। मुख्य माप विधियां गैल्वेनोस्टैटिक टाइटरेशन (जीआईटीटी) और इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिद्वंद्वी स्पेक्ट्रोस्कोपी (ईआईएस या एसी इम्पेडेंस) हैं।

(3) दो {{1} आयाम पैमाने पर इलेक्ट्रोड: थिन {{2}फिल्म इलेक्ट्रोड सतह क्षेत्र को बढ़ाकर इलेक्ट्रोड गतिविधि को बढ़ाता है। पतले -फिल्म इलेक्ट्रोड म इलेक्ट्रॉन वर्तमान कलेक्टर म प्रवेश करत हैं जबकि लिथियम आयन विपरीत दिशा से इलेक्ट्रोलाइट म प्रवेश करत हैं। FPO₄ परत के गठन के साथ, इलेक्ट्रॉन आंदोलन के प्रतिरोध कम हो जात है, जबकि लिथियम - आयाम आंदोलन कय प्रतिरोध बढ़त है। FOPO₄ पहले क्रिस्टल दोष पर न्यूक्लिएटेट और फिर सभी दिशा म बढ़त है, लिथियम - आयाक प्रसार को रोकत है जब तक कि लिथियम आयन [100] दिशा म नहीं बच सकत है।