Welcher Wert kommt der theoretischen Kapazität des Kathodenmaterials LiFePO₄ mit Olivinstruktur am nächsten, wenn das gesamte Lithium über die Reaktion Fe²⁺/Fe³⁺ aus- und eingelagert wird? Die Formelmasse von LiFePO₄ beträgt 157,8 g/mol, die Faraday-Konstante 96485 C/mol, und es gilt 1 mAh = 3,6 C.

Lösung: A. ca. 170 mAh/g

Aus 1 mol LiFePO₄ wird 1 mol Li⁺ ausgelagert, und Fe²⁺ wird zu Fe³⁺ oxidiert; es wird also 1 mol Elektronen übertragen. Die theoretische Kapazität beträgt Q = nF/(3,6M) = 1 × 96485 / (3,6 × 157,8) ≈ 170 mAh/g. Ca. 340 mAh/g zählt fälschlich zwei Elektronen pro Reaktion; der Übergang von Fe²⁺ zu Fe³⁺ umfasst jedoch nur ein Elektron. Ca. 85 mAh/g entsteht, wenn man unterwegs durch 2 teilt. LiFePO₄ lässt sich in der Praxis bis etwa 160 mAh/g nutzen, also nahe am theoretischen Wert; wegen der eher niedrigen mittleren Spannung von ca. 3,4 V ist die massenbezogene Energie aber kleiner als bei Kathoden aus Schichtoxiden.