Quando la batteria al litio ferro fosfato viene caricata dall'alimentatore esterno, l'elettrone e sul polo positivo corre dal circuito esterno al polo negativo e lo ione di litio Li+ "salta" nell'elettrolita dal polo positivo, "striscia" attraverso i fori di avvolgimento nel diaframma e "nuota" verso il polo negativo, dove si combina con gli elettroni che sono già passati. Quando la batteria è scarica, il meccanismo è esattamente l'opposto della carica. Prendendo LiFePO come esempio, la sua equazione di reazione chimica è:

Schema del principio di funzionamento della batteria al litio ferro fosfato

Carica: LiFePO4 - xLi+- xe - → xFePO4+(1-x) LiFePO4

Scarica: FePO4+xLi++xe - → xLiFePO4+(1-x) LiFePO4

LiFePO, la formula chimica corretta è LiMPO4, (M può essere qualsiasi metallo, come Fe, Co, Mn, Ti, ecc.).

La sua struttura fisica è la struttura olivina. Dal punto di vista della struttura, i materiali catodici che possono essere utilizzati nelle batterie agli ioni di litio possono anche essere AyMPO4, Li1-xMFePO4, LiFePOMO, ecc.

È caratterizzato da nessun elemento prezioso, basso prezzo delle materie prime e abbondanti risorse di fosforo, ferro e litio sulla terra, quindi non vi è alcun grosso problema nella fornitura di materiali.

Oltre alle caratteristiche comuni delle batterie al litio, vi sono anche alcuni vantaggi esclusivi, come la tensione di esercizio moderata (3,2 V), l'ampia capacità (170 mAh/g), l'elevata potenza di scarica, la ricarica rapida, la lunga durata del ciclo (fino a 2000 volte) e l'elevata stabilità in ambienti ad alta temperatura e calore elevato.