أكسيد الحديد لبطارية الليثيوم
برز أكسيد الحديد كمادة أساسية في تكنولوجيا البطاريات الليثيوم-أيون، حيث يوفر حلاً مستدامًا وفعالًا لأنظمة تخزين الطاقة. باعتباره مادة إلكترود من نوع التحويل، يُظهر أكسيد الحديد سعة نظرية استثنائية تصل إلى 1007 ملي أمبير ساعة/غرام، وهو ما يفوق بشكل كبير الأنودات التقليدية المصنوعة من الجرافيت. تجعل وفرة المادة وصديقته للبيئة وفعاليته من حيث التكلفة خيارًا جذابًا للتطبيقات الكبيرة الحجم في البطاريات. إن التركيب البلوري الفريد لأكسيد الحديد يمكّن من تخزين الليثيوم قابلًا للعكس من خلال تفاعلات تحويلية، حيث يخضع Fe2O3 أو Fe3O4 لتفاعلات اختزال وأكسدة أثناء دورات الشحن والتفريغ. علاوة على ذلك، فإن الأشكال النانوية لأكسيد الحديد تعزز من أدائه الكهروكيميائي بشكل خاص من خلال توفير مسارات أقصر لانتشار الليثيوم وامتصاص أفضل للتغيرات الحجمية. وقد تمكّنت التطورات التكنولوجية الحديثة من معالجة التحديات التاريخية مثل تدهور السعة والموصلية الضعيفة من خلال تعديل السطح وتغليف الكربون واعتماد طرق تصنيع مبتكرة. وقد جعلت هذه التحسينات من أكسيد الحديد مرشحًا واعدًا لحلول تخزين الطاقة من الجيل التالي، خاصةً في التطبيقات التي تتطلب كثافة طاقة عالية واستقرارًا على المدى الطويل.