اکسید آهن برای باتری لیتیومیون
اکسید آهن بهعنوان یک مادهٔ کلیدی در فناوری باتریهای لیتیومیونی مطرح شده است و راهحلی پایدار و کارآمد برای سیستمهای ذخیرهسازی انرژی ارائه میدهد. بهعنوان یک مادهٔ الکترودی از نوع تبدیلی، اکسید آهن ظرفیت نظری بسیار بالایی از خود نشان میدهد که به ۱۰۰۷ میلیآمپر ساعت بر گرم میرسد و این مقدار بهطور قابلتوجهی از آندهای متداول گرافیتی فراتر است. فراوانی این ماده، دوستی محیطزیستی و مقرونبهصرفه بودن آن، انتخاب آن را برای کاربردهای باتری در مقیاس بزرگ جذاب کرده است. ساختار کریستالی منحصر به فرد اکسید آهن امکان ذخیرهٔ قابلبرگشت لیتیوم را از طریق واکنشهای تبدیلی فراهم میکند، جایی که Fe2O3 یا Fe3O4 در طول چرخههای شارژ-دشارژ دچار کاهش و اکسیداسیون میشوند. فرمهای نانوساختار یافتهٔ این ماده بهویژه عملکرد الکتروشیمیایی آن را با فراهم کردن مسیرهای کوتاهتر نفوذ لیتیوم و جذب بهتر تغییرات حجمی بهبود میبخشند. پیشرفتهای اخیر در فناوری مشکلات تاریخی مانند کاهش ظرفیت و هدایت الکتریکی ضعیف را از طریق اصلاح سطحی، پوشش دادن با کربن و روشهای سنتز نوآورانه حل کردهاند. این بهبودها اکسید آهن را به یک گزینهٔ امیدوارکننده برای راهحلهای ذخیرهسازی انرژی نسل بعد تبدیل کرده است، بهویژه در کاربردهایی که نیازمند چگالی انرژی بالا و پایداری بلندمدت هستند.