ليثيوم فوسفات

فوسفات الليثيوم، صيغته الكيميائية _{Li₃PO₄ ،} عبارة عن مسحوق بلوري أبيض، وهو قليل الذوبان في الماء ولكنه يذوب في الأحماض المخففة. يُستخدم فوسفات الليثيوم كعامل حفاز، ومادة تشحيم، ومادة فسفورية ملونة، وفي صناعة أنواع خاصة من الزجاج. رقم CAS: 10377-52-3

يُعد Li₃PO₄ أحد أكثر المواد القائمة على الفوسفات دراسة في أبحاث بطاريات الليثيوم، ويُقدر لاستقراره الكيميائي، وعدم سميته، وتوافقه الجيد مع كل من الكاثودات الأكسيدية والأنودات المعدنية الليثيومية.

يُعدّ Li₃PO₄ مكونًا أساسيًا في عائلة LISICON (موصل أيوني فائق لليثيوم) من الإلكتروليتات الصلبة. وتُظهر الأنواع المُطعّمة (مثل Li₃.₅Si₀.₅P₀.₅O₄) موصلية أيونية محسّنة بشكل ملحوظ لأيونات الليثيوم (Li⁺) مقارنةً بـ Li₃PO₄ النقي، مما يجعلها مرشحة بقوة للاستخدام في بطاريات الحالة الصلبة بالكامل.

يتم تطبيقه كمادة طلاء واقية رقيقة على جزيئات الكاثود (NMC، LCO، LMO، إلخ)؛ كما يتم تطبيقه أيضًا كمواد طلاء على الجرافيت والسيليكون وأقطاب الليثيوم المعدنية.

يمكن أن يتشكل فوسفات الليثيوم (Li₃PO₄) في الموقع كمكون مفيد لطبقة التفاعل بين الإلكتروليت الصلب والقطب (SEI/CEI) أثناء دورات الشحن والتفريغ عند وجود إضافات تحتوي على الفوسفات في تصميم الإلكتروليت الصلب. يساهم هذا الفوسفات في تكوين معامل مرونة ميكانيكية عالٍ لمقاومة اختراق التشعبات، مما يوفر توصيلًا جيدًا لأيونات الليثيوم (Li⁺) عبر السطح البيني، بالإضافة إلى استقرار كيميائي تجاه كل من القطب والإلكتروليت.

في أنظمة الإلكتروليت المائية، يعمل Li₃PO₄ كمحلول منظم لتثبيت درجة الحموضة وكبح تحلل الماء، مما يؤدي إلى توسيع نطاق الاستقرار الكهروكيميائي.

يعمل Li₃PO₄ كمصدر لليثيوم ومصدر للفوسفور (مادة أولية) في طرق التخليق في الحالة الصلبة أو الحرارية المائية لمادة الكاثود LiFePO₄.

توفر شركة Poworks فوسفات الليثيوم المستخدم في صناعة البطاريات على مدار العام.