Lithium iron phosphate
لتیم آئرن فاسفیٹ یا لتیم فیرو فاسفیٹ (ایل ایف پی) فارمولا کے ساتھ ایک غیر نامیاتی مرکب ہے۔ یہ ایک سرمئی، سرخ سرمئی، بھوری یا سیاہ ٹھوس ہے جو پانی میں اگھلنشیل ہے۔ اس مواد نے لتیم آئرن فاسفیٹ بیٹریوں کے ایک جزو کے طور پر توجہ مبذول کرائی ہے، جو کہ لی آئن بیٹری کی ایک قسم ہے۔ یہ بیٹری کیمسٹری پاور ٹولز، برقی گاڑیوں، شمسی توانائی کی تنصیبات اور حال ہی میں بڑے گرڈ پیمانے پر توانائی کے ذخیرے میں استعمال کے لیے ھدف ہے۔ صارفین کی الیکٹرانکس مصنوعات میں استعمال ہونے والی زیادہ تر لتیم بیٹریاں (لی-آئن) لتیم مرکبات جیسے لتیم کوبالٹ آکسائڈ ()، لتیم مینگنیج آکسائڈ ()، اور لتیم نکل آکسائڈ () سے بنے کیتھوڈ استعمال کرتی ہیں۔ انوڈس عام طور پر گریفائٹ سے بنے ہوتے ہیں۔ لتیم آئرن فاسفیٹ قدرتی طور پر معدنی ٹرائیفائلائٹ کی شکل میں موجود ہے، لیکن اس مواد میں بیٹریوں میں استعمال کے لیے ناکافی پاکیزگی ہے۔ کے عمومی کیمیائی فارمولے کے ساتھ، خاندان میں مرکبات اولیوائن کی ساخت کو اپناتے ہیں۔ ایم میں نہ صرف فی بلکہ کو، ایم این اور ٹی بھی شامل ہیں۔ چونکہ پہلا تجارتی سی/تھا، اس کے پورے گروپ کو غیر رسمی طور پر "لیتھیم آئرن فاسفیٹ" یا "" کہا جاتا ہے۔ تاہم، ایک سے زیادہ اولیوائن قسم کے مرحلے کو بیٹری کے کیتھوڈ مواد کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ اولیوائن مرکبات جیسے،، اور اسی طرح کے کرسٹل ڈھانچے رکھتے ہیں، اور اسے کیتھوڈ میں تبدیل کر سکتے ہیں۔ سب کو "ایل ایف پی" کہا جا سکتا ہے۔ مینگنیز، فاسفیٹ، آئرن اور لیتھیم بھی اولیوائن ڈھانچہ بناتے ہیں۔ یہ ڈھانچہ لتیم ریچارج ایبل بیٹریوں کے کیتھوڈ میں مفید معاون ہے۔ یہ اس وقت پیدا ہونے والی اولیوائن ساخت کی وجہ سے ہے جب لیتھیم کو مینگنیج، آئرن اور فاسفیٹ (جیسا کہ اوپر بیان کیا گیا ہے) کے ساتھ ملایا جاتا ہے۔ لتیم ریچارج ایبل بیٹریوں کے اولیوائن ڈھانچے اہم ہیں، کیونکہ وہ سستی، مستحکم ہیں، اور توانائی کو محفوظ طریقے سے ذخیرہ کرنے کے لیے استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ تاریخ اور پیداوار اروموگم منتھیرام اور جان بی گڈینف نے سب سے پہلے لیتھیم آئن بیٹریوں کے لیے کیتھوڈ مواد کی پولیانیون کلاس کی نشاندہی کی۔ اس کے بعد اس کی شناخت 1996 میں پادھی اور دیگر کے ذریعہ بیٹریوں میں استعمال کے لیے پولیانیون کلاس سے تعلق رکھنے والے کیتھوڈ مواد کے طور پر کی گئی۔ لیتھیم سے لیتھیم کے قابل واپسی اخراج اور اس میں لیتھیم کے داخل ہونے کا مظاہرہ کیا گیا۔ نیوٹرون ڈفریکشن نے اس بات کی تصدیق کی کہ ایل ایف پی لتیم بیٹریوں کے بڑے ان پٹ/آؤٹ پٹ کرنٹ کی حفاظت کو یقینی بنانے میں کامیاب رہا۔ یہ مواد مختلف قسم کے لوہے اور لتیم نمکیات کو فاسفیٹ یا فاسفورک ایسڈ کے ساتھ گرم کر کے تیار کیا جا سکتا ہے۔ بہت سے متعلقہ راستوں کو بیان کیا گیا ہے جن میں وہ بھی شامل ہیں جو ہائیڈرو تھرمل ترکیب کا استعمال کرتے ہیں۔ جسمانی اور کیمیائی خصوصیات لتیم میں + 1 چارج ہوتا ہے، آئرن + 2 چارج فاسفیٹ کے لیے −3 چارج کو متوازن کرتا ہے۔ لی کو ہٹانے کے بعد، مواد فیرک شکل میں بدل جاتا ہے۔ لوہے کا ایٹم اور 6 آکسیجن ایٹم ایک آکٹاڈرل کوآرڈینیشن دائرے کی تشکیل کرتے ہیں، جسے مرکز میں فی آئن کے ساتھ بیان کیا گیا ہے۔ فاسفیٹ گروپ ٹیٹراہیڈرل ہوتے ہیں۔ تین جہتی فریم ورک آکٹھیڈرا شیئرنگ O کونوں سے بنتا ہے۔ لتیم آئن زگ زیگ انداز میں آکٹاڈرل چینلز کے اندر رہتے ہیں۔ کرسٹلگرافی میں، اس ڈھانچے کے بارے میں خیال کیا جاتا ہے کہ اس کا تعلق آرتھورومبک کرسٹل سسٹم کے پی ایم این بی اسپیس گروپ سے ہے۔ جالی کے مستقلات یہ ہیں: a = 6.008 Å، b = 10.334 Å، اور c = 4.693 Å۔ یونٹ سیل کا حجم 291.4 Å3 ہے۔ دو روایتی کیتھوڈ مواد کے برعکس، اور، لیتھیم کے آئن جالی کے یک جہتی آزاد حجم میں منتقل ہوتے ہیں۔ چارج/خارج ہونے والے مادہ کے دوران، لیتھیم آئنوں کو فی کے آکسیکرن کے ساتھ مل کر نکالا جاتا ہے: LiFe ^ {II} PO4 <=> Fe ^ {III} PO4 + Li + + e-لیتھیم کا اسی طرح کی ساخت کے ساتھ پیدا ہونے والے مادوں سے نکالنا۔ 272.4 Å3 کے یونٹ سیل حجم کے ساتھ ایک Pmnb خلائی گروپ کو اپناتا ہے، جو اس کے لیتھیئٹڈ پیش رو سے صرف قدرے چھوٹا ہے۔ لتیم آئنوں کا نکالنا جالی کے حجم کو کم کرتا ہے، جیسا کہ لتیم آکسائڈز کے معاملے میں ہوتا ہے۔ کونے کے مشترکہ آکٹھیڈرا کو ٹیٹراہیڈرا کے آکسیجن ایٹموں سے الگ کیا جاتا ہے اور وہ ایک مسلسل نیٹ ورک نہیں بنا سکتے ہیں، جس سے چالکتا کم ہوتی ہے۔ آکسائڈ مراکز کی تقریبا قریب سے بھری ہوئی ہیکساگونل صف آئنوں کو اندر منتقل ہونے کے لیے نسبتا کم آزاد حجم فراہم کرتی ہے۔ اس وجہ سے، کی آئنک چالکتا ماحول کے درجہ حرارت پر نسبتا کم ہے۔ کے لیتھیایشن اور ڈیلیتھیایشن کی تفصیلات کا جائزہ لیا گیا ہے۔ لیتھیئٹڈ مواد کے دو مراحل شامل ہیں۔ ایپلی کیشنز ایل ایف پی خلیوں میں آپریٹنگ وولٹیج 3.3 وی، چارج کثافت 170 ایم اے ایچ/جی، ہائی پاور ڈینسٹی، طویل سائیکل لائف اور اعلی درجہ حرارت پر استحکام ہوتا ہے۔ ایل ایف پی کے بڑے تجارتی فوائد یہ ہیں کہ اس سے حفاظتی خدشات جیسے زیادہ گرمی اور دھماکے کے ساتھ ساتھ سائیکل کی طویل عمر، اعلی طاقت کی کثافت اور آپریٹنگ درجہ حرارت کی وسیع رینج ہوتی ہے۔ پاور پلانٹس اور آٹوموبائل ایل ایف پی کا استعمال کرتے ہیں۔ بی اے ای نے اعلان کیا ہے کہ ان کی ہائبری ڈرائیو اوریئن 7 ہائبرڈ بس تقریبا 180 کلو واٹ ایل ایف پی بیٹری سیل استعمال کرتی ہے۔ اے ای ایس نے ملٹی ٹریلین واٹ بیٹری سسٹم تیار کیے ہیں جو پاور نیٹ ورک کی ذیلی خدمات کے قابل ہیں، بشمول اسپیئر کیپیسٹی اور فریکوئنسی ایڈجسٹمنٹ۔ چین میں، بی اے کے اور تیانجن لیشین اس علاقے میں سرگرم ہیں۔ موازنہ اگرچہ ایل ایف پی میں آکسائڈ والی لتیم بیٹریوں کے مقابلے میں 25 فیصد کم مخصوص توانائی (ڈبلیو ایچ/جی) ہوتی ہے (مثال کے طور پر۔ نکل-کوبالٹ-مینگنیز، این سی ایم) کیتھوڈ مواد، بنیادی طور پر اس کے آپریشنل وولٹیج کی وجہ سے (این سی ایم قسم کی کیتھوڈ کیمسٹریوں کے لیے 3.3 وولٹ بمقابلہ 3.7 وولٹ)، اس میں نکل-ہائیڈروجن بیٹریوں سے 70 فیصد زیادہ ہے۔ ایل ایف پی بیٹریوں اور دیگر لتیم آئن بیٹری کی اقسام کے درمیان بڑا فرق یہ ہے کہ ایل ایف پی بیٹریوں میں کوئی کوبالٹ نہیں ہوتا ہے (کوبالٹ کی دستیابی کے بارے میں اخلاقی اور معاشی سوالات کو ہٹاتا ہے) اور اس میں فلیٹ ڈسچارج وکر ہوتا ہے۔ ایل ایف پی بیٹریوں میں خامیاں ہوتی ہیں، جو ایل ایف پی کی اعلی الیکٹرانک مزاحمت کے ساتھ ساتھ کم زیادہ سے زیادہ چارج/ڈسچارج وولٹیج سے پیدا ہوتی ہیں۔ توانائی کی کثافت نمایاں طور پر اس سے کم ہے (حالانکہ نکل میٹل ہائیڈرائڈ بیٹری سے زیادہ)۔ لتیم کوبالٹ آکسائڈ پر مبنی بیٹری کیمیایات تھرمل بھاگنے کا زیادہ شکار ہوتی ہیں اگر زیادہ چارج کیا جائے اور کوبالٹ مہنگا ہو اور جغرافیائی طور پر وسیع پیمانے پر دستیاب نہ ہو۔ دیگر کیمسٹری جیسے نکل-مینگنیز-کوبالٹ (این ایم سی) نے زیادہ تر ایپلی کیشنز میں لیکو کیمسٹری خلیوں کی جگہ لے لی ہے۔ Ni سے Mn سے Co کا اصل تناسب 3:3:3 تھا، جبکہ آج، خلیات 8:1:1 یا 6:2:2 کے تناسب سے بنائے جا رہے ہیں، جس سے Co مواد میں زبردست کمی واقع ہوئی ہے۔ لیفیپو 4 بیٹریاں مہر بند لیڈ ایسڈ بیٹریوں سے موازنہ کی جاتی ہیں اور اکثر لیڈ ایسڈ ایپلی کیشنز کے لیے ڈراپ ان متبادل کے طور پر استعمال کی جاتی ہیں۔ لتیم آئرن فاسفیٹ اور لیڈ ایسڈ کے درمیان سب سے قابل ذکر فرق یہ حقیقت ہے کہ لتیم بیٹری کی صلاحیت خارج ہونے کی شرح پر صرف ایک چھوٹا سا انحصار ظاہر کرتی ہے۔ بہت زیادہ اخراج کی شرح کے ساتھ، مثال کے طور پر 0.8C، لیڈ ایسڈ بیٹری کی صلاحیت درجہ بندی کی صلاحیت کا صرف 60 فیصد ہے۔ لہذا، چکور ایپلی کیشنز میں جہاں خارج ہونے والے مادہ کی شرح اکثر 0.1C سے زیادہ ہوتی ہے، ایک کم درجہ بندی والی لتیم بیٹری میں اکثر موازنہ لیڈ ایسڈ بیٹری سے زیادہ حقیقی صلاحیت ہوتی ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ اسی صلاحیت کی درجہ بندی پر، لتیم کی قیمت زیادہ ہوگی، لیکن کم صلاحیت والی لتیم بیٹری کو اسی ایپلی کیشن کے لیے کم قیمت پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ لائف سائیکل پر غور کرتے وقت ملکیت کی لاگت لیڈ ایسڈ بیٹری کے مقابلے میں لتیم بیٹری کی قیمت میں مزید اضافہ کرتی ہے۔ دانشورانہ املاک ایل ایف پی بیٹری کے مواد پر پیٹنٹ کے 4 گروپ ہیں: 1) ٹیکساس آسٹن یونیورسٹی نے LiFePo4 کے کرسٹل ڈھانچے اور بیٹریوں میں ان کے استعمال کے ساتھ مواد کو پیٹنٹ کرایا۔ 2) ہائیڈرو-کیوبیک، یونیورسٹی ڈی مونٹریال اور فرانسیسی نیشنل سینٹر فار سائنٹفک ریسرچ (سی این آر ایس) کے اپنے پیٹنٹ ہیں، جو کاربن کوٹنگ کے ذریعے اصل لیفیپو 4 میں بہتری کا دعوی کرتے ہیں جو اس کی چالکتا کو بڑھاتا ہے۔ 3) A123 کی کلیدی خصوصیت نینو-LFP ہے، جو اس کی جسمانی خصوصیات میں ترمیم کرتی ہے اور انوڈ میں عمدہ دھاتوں کا اضافہ کرتی ہے، نیز کیتھوڈ کے طور پر خصوصی گریفائٹ کا استعمال کرتی ہے۔ 4) فوسٹک کی بنیادی خصوصیت ایک مناسب کاربن کوٹنگ کے ذریعے صلاحیت اور چالکتا میں اضافہ ہے۔ الیز سے ZM کی خاص خصوصیت ایک اعلی صلاحیت اور کم رکاوٹ ہے جو فیرائٹس اور کرسٹل نمو کے مستحکم کنٹرول سے حاصل ہوتی ہے۔ یہ بہتر کنٹرول اعلی اوورسیچوریشن ریاستوں میں پیشروؤں پر مضبوط مکینیکل ہلچل قوتوں کو لاگو کرکے محسوس کیا جاتا ہے، جو دھاتی آکسائڈ اور ایل ایف پی کی کرسٹلائزیشن کو جنم دیتا ہے۔ یہ پیٹنٹ بڑے پیمانے پر پیداوار کی پختہ ٹیکنالوجیز کی بنیاد رکھتے ہیں۔ سب سے بڑی پیداواری صلاحیت ماہانہ 250 ٹن تک ہے۔ 2005 اور 2006 میں امریکہ میں پیٹنٹ کے قانونی چارہ جوئی میں، ٹیکساس-آسٹن اور ہائیڈرو-کیوبیک کی یونیورسٹی آف ٹیکساس نے دعوی کیا کہ کیتھوڈ نے ان کے پیٹنٹ کی خلاف ورزی کی ہے، اور۔ پیٹنٹ کے دعووں میں ایک منفرد کرسٹل ڈھانچہ اور بیٹری کیتھوڈ مواد کا کیمیائی فارمولا شامل تھا۔ 7 اپریل 2006 کو، اے 123 نے یو ٹی کے پیٹنٹ کی عدم خلاف ورزی اور نااہلی کے اعلان کے لیے ایک کارروائی دائر کی۔ اے 123 نے علیحدہ طور پر یونائیٹڈ اسٹیٹس پیٹنٹ اینڈ ٹریڈ مارک آفس (یو ایس پی ٹی او) کے سامنے دو ایکس پارٹی ری ایگزامینیشن پروسیڈنگز دائر کیں، جس میں انہوں نے سابقہ آرٹ کی بنیاد پر پیٹنٹ کو کالعدم قرار دینے کی کوشش کی۔ متوازی عدالتی کارروائی میں، یو ٹی نے ویلنس ٹیکنالوجی انکارپوریٹڈ ("ویلنس") پر مقدمہ دائر کیا-ایک ایسی کمپنی جو ایل ایف پی مصنوعات کو تجارتی بناتی ہے جس میں خلاف ورزی کا الزام لگایا جاتا ہے۔ یو ایس پی ٹی او نے 15 اپریل 2008 کو 382 پیٹنٹ کے لیے اور 12 مئی 2009 کو 640 پیٹنٹ کے لیے دوبارہ جانچ کا سرٹیفکیٹ جاری کیا، جس کے ذریعے ان پیٹنٹ کے دعووں میں ترمیم کی گئی۔ اس نے ویلنس اور اے 123 کے خلاف ہائیڈرو-کیوبیک کی طرف سے دائر کردہ موجودہ پیٹنٹ کی خلاف ورزی کے مقدمات کو آگے بڑھنے کی اجازت دی۔ مارک مین کی سماعت کے بعد، 27 اپریل 2011 کو، ٹیکساس کی ویسٹرن ڈسٹرکٹ کورٹ نے فیصلہ دیا کہ دوبارہ جانچ پڑتال شدہ پیٹنٹ کے دعووں کا دائرہ کار اصل میں دیے گئے دائرے سے کم ہے۔ کلیدی سوال یہ تھا کہ کیا ٹیکساس یونیورسٹی (ہائیڈرو-کیوبیک کو لائسنس یافتہ) کے پہلے گڈینف کے پیٹنٹ کی خلاف ورزی A123 نے کی تھی، جس کے پاس LiFePO4 پیٹنٹ کے اپنے بہتر ورژن تھے، جن میں کوبالٹ ڈوپینٹ موجود تھا۔ حتمی نتائج نامعلوم شرائط کے تحت A123 کے ذریعہ گوجینف کے پیٹنٹ کا لائسنس تھا۔ 9 دسمبر 2008 کو، یورپی پیٹنٹ آفس نے ڈاکٹر گڈینف کے پیٹنٹ نمبر 0904607 کو منسوخ کر دیا۔ اس فیصلے نے بنیادی طور پر یورپی آٹوموبائل ایپلی کیشنز میں ایل ایف پی کے استعمال کے پیٹنٹ کے خطرے کو کم کر دیا۔ خیال کیا جاتا ہے کہ یہ فیصلہ نیاپن کی کمی پر مبنی ہے۔ پہلا بڑا بڑا تصفیہ این ٹی ٹی اور یونیورسٹی آف ٹیکساس آسٹن (یو ٹی) کے درمیان مقدمہ تھا۔ اکتوبر 2008 میں، این ٹی ٹی نے اعلان کیا کہ وہ جاپان کی سپریم سول کورٹ میں 30 ملین ڈالر میں کیس کا تصفیہ کریں گے۔ معاہدے کے ایک حصے کے طور پر، یو ٹی نے اس بات پر اتفاق کیا کہ این ٹی ٹی نے معلومات چوری نہیں کی اور این ٹی ٹی اپنے ایل ایف پیٹنٹ کو یو ٹی کے ساتھ شیئر کرے گا۔ این ٹی ٹی کا پیٹنٹ اولیوائن ایل ایف پی کے لیے بھی ہے، جس کا عمومی کیمیائی فارمولا (اے الکلی دھات کے لیے ہے اور ایم کو اور فی کے امتزاج کے لیے ہے)، جو اب بی وائی ڈی کمپنی استعمال کرتی ہے۔ اگرچہ کیمیائی طور پر مواد تقریبا ایک جیسے ہیں، پیٹنٹ کے نقطہ نظر سے، این ٹی ٹی کا مواد یو ٹی کے زیر احاطہ مواد سے مختلف ہے۔ اس سے زیادہ صلاحیت ہے۔ کیس کا مرکز یہ تھا کہ این ٹی ٹی انجینئر اوکاڈا شگیٹو، جس نے مواد تیار کرنے والی یو ٹی لیبز میں کام کیا تھا، پر یو ٹی کی دانشورانہ املاک چوری کرنے کا الزام لگایا گیا تھا۔ 2020 تک، لائف پی او + سی نامی تنظیم کلیدی آئی پی کے مالک ہونے کا دعوی کرتی ہے اور لائسنس پیش کرتی ہے۔ یہ جانسن میتھی، سی این آر ایس، مونٹریال یونیورسٹی، اور ہائیڈرو کیوبیک کے درمیان ایک کنسورشیم ہے۔ ریسرچ پاور ڈینسٹی ایل ایف پی میں دو خامیاں ہیں: کم چالکتا (زیادہ صلاحیت) اور کم لتیم پھیلاؤ مستقل، یہ دونوں چارج/خارج ہونے کی شرح کو محدود کرتے ہیں۔ ڈیلیتھیٹڈ میں محرک ذرات کو شامل کرنے سے اس کی الیکٹران چالکتا میں اضافہ ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر، پاؤڈر میں گریفائٹ اور کاربن جیسے اچھی بازی کی صلاحیت کے حامل ذرات کو شامل کرنے سے ذرات کے درمیان چالکتا میں نمایاں بہتری آتی ہے، اس کی کارکردگی میں اضافہ ہوتا ہے اور اس کی بدلنے کی صلاحیت نظریاتی اقدار کے 95 فیصد تک بڑھ جاتی ہے۔ تاہم، کنڈکٹو ایڈیٹیوز کے اضافے سے سیل میں موجود "ڈیڈ ماس" میں بھی اضافہ ہوتا ہے جو توانائی کے ذخیرے میں معاون نہیں ہوتا ہے۔ چارج/ڈسچارج کرنٹ کے تحت بھی سائیکلنگ کی اچھی کارکردگی دکھاتا ہے جو 5C تک بڑا ہے۔ غیر نامیاتی آکسائڈ کے ساتھ اسٹیبلٹی کوٹنگ ایل ایف پی ایل ایف پی کی ساخت کو زیادہ مستحکم بنا سکتا ہے اور چالکتا میں اضافہ کر سکتا ہے۔ آکسائڈ کوٹنگ کے ساتھ روایتی سائیکلنگ کی بہتر کارکردگی کو ظاہر کرتا ہے۔ یہ کوٹنگ Co کے تحلیل کو بھی روکتی ہے اور صلاحیت کے خاتمے کو سست کرتی ہے۔ اسی طرح، غیر نامیاتی کوٹنگ جیسے ZnO اور کے ساتھ، سائیکلنگ کی بہتر زندگی، بڑی صلاحیت اور تیز رفتار خارج ہونے والے مادہ کے تحت بہتر خصوصیات ہوتی ہیں۔ کنڈکٹو کاربن کا اضافہ کارکردگی میں اضافہ کرتا ہے۔ متسوئی زوسن اور الیس نے اطلاع دی کہ تانبے اور چاندی جیسے دھات کے ذرات کے اضافے سے کارکردگی میں اضافہ ہوا۔ 1 ڈبلیو ٹی ٪ دھاتی اضافی اشیاء کے ساتھ 140 ایم اے ایچ/جی تک ریورسیبل صلاحیت اور ہائی ڈسچارج کرنٹ کے تحت بہتر کارکردگی ہوتی ہے۔ لوہے یا لتیم کے لیے دیگر دھاتوں کو تبدیل کرنے سے بھی کارکردگی میں اضافہ ہو سکتا ہے۔ زنک کو لوہے کے لیے تبدیل کرنے سے اس کی کرسٹلیت میں اضافہ ہوتا ہے کیونکہ زنک اور لوہے میں ایک جیسی آئنک ریڈیائی ہوتی ہے۔ سائیکلک وولٹیمیٹری اس بات کی تصدیق کرتا ہے کہ، دھات کے متبادل کے بعد، لتیم آئن کے اندراج اور نکالنے کی زیادہ الٹ پازیبلٹی ہوتی ہے۔ لتیم نکالنے کے دوران، فی (II) کو فی (III) میں آکسائڈائز کیا جاتا ہے اور جالی کا حجم سکڑ جاتا ہے۔ سکڑتا حجم لتیم کے واپسی کے راستوں کو تبدیل کرتا ہے۔ ترکیب کے عمل استحکام اور اعلی معیار کے ساتھ بڑے پیمانے پر پیداوار کو اب بھی بہت سے چیلنجوں کا سامنا ہے۔ لتیم آکسائڈز کی طرح، مختلف طریقوں سے ترکیب کی جا سکتی ہے، جن میں شامل ہیں: ٹھوس مرحلے کی ترکیب، ایملشن خشک کرنا، سول جیل کا عمل، حل کا مرکب، بخارات مرحلے کا جمع ہونا، الیکٹرو کیمیکل ترکیب، الیکٹران بیم کی تابکاری، مائکروویو عمل، ہائیڈرو تھرمل ترکیب، الٹراسونک پائرولیسس اور سپرے پائرولیسس۔ ایملشن خشک کرنے کے عمل میں، ایملسیفائر کو پہلے مٹی کے تیل کے ساتھ ملایا جاتا ہے۔ اس کے بعد، لتیم نمکیات اور لوہے کے نمکیات کے محلول کو اس مرکب میں شامل کیا جاتا ہے۔ یہ عمل نینو کاربن کے ذرات پیدا کرتا ہے۔ ہائیڈرو تھرمل ترکیب اچھی کرسٹلینیٹی کے ساتھ پیدا کرتی ہے۔ کنڈکٹو کاربن محلول میں پولی تھیلین گلائکول شامل کرنے کے بعد تھرمل پروسیسنگ کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے۔ بخارات کے مرحلے میں جمع ہونے سے ایک پتلی فلم پیدا ہوتی ہے۔ شعلہ سپرے پائرولیسس میں فیپو 4 کو لتیم کاربونیٹ اور گلوکوز کے ساتھ ملایا جاتا ہے اور الیکٹرولائٹس سے چارج کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد مرکب کو شعلہ کے اندر انجکشن کیا جاتا ہے اور ترکیب کو جمع کرنے کے لیے فلٹر کیا جاتا ہے۔ درجہ حرارت کے اثرات لتیم آئرن فاسفیٹ بیٹریوں پر درجہ حرارت کے اثرات کو اعلی درجہ حرارت اور کم درجہ حرارت کے اثرات میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ عام طور پر، ایل ایف پی کیمسٹری بیٹریاں تھرمل رن وے رد عمل کے لیے کم حساس ہوتی ہیں جیسے کہ لتیم کوبالٹ بیٹریوں میں ہوتی ہیں۔ ایل ایف پی بیٹریاں بلند درجہ حرارت پر بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتی ہیں۔ تحقیق سے پتہ چلا ہے کہ کمرے کے درجہ حرارت (23 ڈگری سیلسیس) پر، ابتدائی صلاحیت کا نقصان تقریبا 40-50 mAH/g ہوتا ہے۔ تاہم، 40 ڈگری سیلسیس اور 60 ڈگری سیلسیس پر، صلاحیت کے نقصانات بالترتیب 25 اور 15 ایم اے ایچ/جی کے قریب ہوتے ہیں، لیکن یہ صلاحیت کے نقصانات کمرے کے درجہ حرارت کی صلاحیت کے نقصان کی صورت میں بڑے پیمانے پر نقصان کے بجائے 20 چکروں میں پھیلے ہوئے تھے۔ تاہم، یہ صرف ایک مختصر سائیکلنگ ٹائم فریم کے لیے درست ہے۔ بعد میں سال بھر کے مطالعے سے پتہ چلا ہے کہ ایل ایف پی بیٹریوں کے مساوی مکمل چکر کے دوگنا ہونے کے باوجود، ایل ایف پی خلیوں کے بڑھتے ہوئے درجہ حرارت کے ساتھ صلاحیت میں کمی کی شرح میں اضافہ ہوا لیکن بڑھتے ہوئے درجہ حرارت سے این سی اے خلیات پر کوئی اثر نہیں پڑتا یا این ایم سی خلیوں کی عمر بڑھنے پر کوئی معمولی اثر نہیں پڑتا ہے۔ یہ صلاحیت کم ہونا بنیادی طور پر ٹھوس الیکٹرولائٹ انٹرفیس (ایس ای آئی) کی تشکیل کے رد عمل کی وجہ سے ہے جو درجہ حرارت میں اضافے سے تیز ہوتا ہے۔ ایل ایف پی بیٹریاں خاص طور پر کم ہوتے درجہ حرارت سے متاثر ہوتی ہیں جو ممکنہ طور پر اعلی عرض البلد والے علاقوں میں ان کے استعمال میں رکاوٹ بنتی ہیں۔ 23، 0،-10، اور-20 ڈگری سیلسیس کے درجہ حرارت پر ایل ایف پی/سی نمونوں کے لیے ابتدائی خارج ہونے کی صلاحیت کولمبک کارکردگی 91.2%، 74.5%، 63.6% اور 61.3% کے ساتھ 141.8، 92.7، 57.9 اور 46.7 ایم اے ایچ/جی ہے۔ ان نقصانات کا محاسبہ الیکٹروڈ کے اندر لتیم آئنوں کے سست پھیلاؤ اور ایس ای آئی کی تشکیل سے ہوتا ہے جو کم درجہ حرارت کے ساتھ آتے ہیں جو بعد میں الیکٹرولائٹ-الیکٹروڈ انٹرفیس پر چارج ٹرانسفر مزاحمت میں اضافہ کرتے ہیں۔ کم صلاحیت کی تشکیل کی ایک اور ممکنہ وجہ لیتھیم چڑھانا ہے۔ جیسا کہ اوپر ذکر کیا گیا ہے، کم درجہ حرارت الیکٹروڈ کے اندر لتیم آئنوں کے پھیلاؤ کی شرح کو کم کرتا ہے، جس سے لتیم چڑھانا کی شرح انٹرکلیشن کی شرح سے مقابلہ کرنے کی اجازت دیتی ہے۔ ٹھنڈی حالت زیادہ نمو کی شرح کا باعث بنتی ہے اور ابتدائی نقطہ کو کم چارج کی حالت میں منتقل کر دیتی ہے جس کا مطلب ہے کہ چڑھانا کا عمل پہلے شروع ہوتا ہے۔ لتیم چڑھانا لتیم کا استعمال کرتا ہے جو پھر لتیم کو گریفائٹ میں جوڑنے کا مقابلہ کرتا ہے، جس سے بیٹریوں کی صلاحیت کم ہوتی ہے۔ مجموعی لتیم آئن الیکٹروڈ کی سطح پر "پلیٹوں" یا یہاں تک کہ ڈینڈرائٹس کی شکل میں جمع ہوتے ہیں جو جداکار میں گھس سکتے ہیں، اور بیٹری کو مکمل طور پر شارٹ سرکٹ کر سکتے ہیں۔ لتیم آئرن فاسفیٹ بیٹری A123 سسٹمز ویلنس ٹیکنالوجی حوالہ جات لتیم مرکبات آئرن (II) مرکبات فاسفیٹ ریچارج ایبل بیٹریاں بھی دیکھیں۔