batería de fosfato de hierro y litio

El hierro y los fosfatos son muy comunes en la corteza terrestre. El LFP no contiene níquel ^{[ 18 ]} ni cobalto , ambos con suministro limitado y costosos. Al igual que con el litio, se han planteado preocupaciones sobre derechos humanos ^{[ 19 ]} y medio ambiente ^{[ 20 ]} en relación con el uso del cobalto. También se han planteado preocupaciones ambientales en relación con la extracción de níquel. ^{[ 21 ]}

Un informe de 2020 publicado por el Departamento de Energía comparó los costos de los sistemas de almacenamiento de energía a gran escala construidos con LFP frente a NMC. El informe concluyó que el precio por kWh de las baterías LFP era aproximadamente un 6 % inferior al de las baterías NMC, y proyectó que las celdas LFP durarían aproximadamente un 67 % más (es decir, más ciclos). Debido a las diferencias en las características de las celdas, el costo de algunos otros componentes del sistema de almacenamiento sería algo mayor para las LFP, pero en general sigue siendo menos costoso por kWh que las NMC. ^{[ 22 ]}

En 2020, los precios más bajos reportados para celdas LFP fueron de $80/kWh (12,5  Wh/$) con un precio promedio de $137/kWh, ^{[ 23 ]} mientras que en 2023 el precio promedio había caído a $100/kWh. ^{[ 24 ]} A principios de 2024, las celdas LFP de tamaño VDA estaban disponibles por menos de 0,5 RMB /Wh ($ 70 /kWh), mientras que el fabricante de automóviles chino Leapmotor declaró que compra celdas LFP a 0,4 RMB/Wh ($ 56 /kWh) y cree que podrían bajar a 0,32 RMB/Wh ($ 44 /kWh). ^{[ 25 ]} A mediados de 2024, las baterías LFP ensambladas estaban disponibles para los consumidores en los EE. UU. por alrededor de $115/kWh. ^{[ 26 ]}

La química LFP ofrece una vida útil considerablemente mayor que otras químicas de iones de litio. En la mayoría de las condiciones, soporta más de 3000 ciclos; en condiciones óptimas, más de 10 000 ciclos. Las baterías NMC soportan entre 1000 y 2300 ciclos, según las condiciones. ^{[ 7 ]}

Las celdas LFP experimentan una tasa de pérdida de capacidad más lenta (es decir, una mayor vida útil ) que las químicas de baterías de iones de litio como el cobalto ( LiCoO₂ ), espinela de manganeso (LiMn₂ O₄ ),baterías de polímero de iones de litio(batería LiPo) obaterías de iones de litio. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

Debido a la  salida nominal de 3,2 V, se pueden conectar cuatro celdas en serie para obtener una tensión nominal de 12,8  V. Esto se aproxima a la tensión nominal de una batería de plomo-ácido de seis celdas . Junto con las buenas características de seguridad de las baterías LFP, esto las convierte en un buen sustituto potencial para las baterías de plomo-ácido en aplicaciones como la automoción y la energía solar, siempre que los sistemas de carga estén adaptados para no dañar las celdas LFP mediante tensiones de carga excesivas (más de 3,6 voltios CC por celda durante la carga), compensación de tensión basada en la temperatura, intentos de ecualización o carga lenta continua . Las celdas LFP deben estar al menos equilibradas inicialmente antes de ensamblar el paquete y también es necesario implementar un sistema de protección para garantizar que ninguna celda se descargue por debajo de una tensión de 2,5  V, ya que en la mayoría de los casos se producirán daños graves debido a la desintercalación irreversible de _LiFePO₄ en _FePO₄ . ^{[ 29 ]}

Una ventaja importante del LiFePO_4. La estabilidad térmica y química, que contribuye a una mayor seguridad de la batería, en comparación con otras químicas de iones de litio. ^{[ 30 ] [ 20 ] [ 31 ]} Especialmente en comparación con materiales catódicos de óxido en capas comoel óxido de cobalto de litio(LiCoO ).₂ ) yNMC, que liberan oxígeno al calentarse, ^{[ 32 ] [ 33 ]} LFP generalmente tiene temperaturas de descomposición más altas. ^{[ 34 ] [ 35 ]}

Las baterías LFP poseen una importante característica de seguridad: en condiciones estables y activas, su composición química no se quema al exponerse al aire ambiente, lo que reduce la probabilidad de incendio y las hace incombustibles, con una buena estabilidad térmica y química general. Sin embargo, lamentablemente, las baterías LFP pueden incendiarse en condiciones extremas, al igual que muchos otros tipos de baterías, debido a causas como sobrecarga, temperaturas muy elevadas o daños físicos catastróficos.

La densidad energética (energía/volumen) de una nueva batería LFP en 2008 era aproximadamente un 14% menor que la de una nueva batería LiCoO₂ batería. ^{[ 36 ]} Dado que la tasa de descarga es un porcentaje de la capacidad de la batería, se puede lograr una tasa más alta utilizando una batería más grande (másamperios-hora) si se deben utilizar baterías de baja corriente.

Las baterías LFP son comunes en sistemas de almacenamiento estacionario debido a sus ventajas en cuanto a costo, seguridad y vida útil. En 2025, las baterías LFP representaron aproximadamente el 85 % de la cuota de mercado de almacenamiento estacionario. ^{[ 37 ]} En aplicaciones estáticas, la menor densidad de energía de las baterías LFP en comparación con otras químicas de iones de litio no supone una gran desventaja.

Las baterías LFP se utilizan en muchos vehículos eléctricos debido a su coste, estabilidad térmica y durabilidad. Sin embargo, los vehículos de gama alta suelen utilizar baterías con química NMC debido a su mayor rendimiento. En 2025, la cuota de mercado de GWh para baterías LFP en turismos y vehículos ligeros fue del 79 % en China, del 13 % en Europa, del 5 % en Norteamérica y del 57 % en el resto del mundo. ^{[ 38 ]}

En septiembre de 2022, las baterías LFP tenían una cuota de mercado del 31% en el mercado de baterías para vehículos eléctricos. De esa cuota, el 68% fue desplegado por dos empresas: Tesla y BYD. ^{[ 39 ]}

Algunos cigarrillos electrónicos utilizan este tipo de baterías. Otras aplicaciones incluyen sistemas eléctricos marinos ^{[ 44 ]} y propulsión, linternas, modelos radiocontrolados , equipos portátiles con motor, equipos de radioaficionados, sistemas de sensores industriales ^{[ 45 ]} e iluminación de emergencia . ^{[ 46 ]}