Sắt đạt trạng thái năng lượng kỷ lục, có thể cung cấp năng lượng cho pin giá rẻ hơn

Một nhóm nghiên cứu do Đại học Stanford dẫn đầu đã đạt được bước đột phá khi đẩy sắt vào trạng thái năng lượng cao chưa từng có, cho phép nó giải phóng và hấp thụ lại tới năm electron—nhiều hơn đáng kể so với hai hoặc ba electron thông thường. Điều này được thực hiện bằng cách thiết kế một hợp chất lithium–sắt–antimon–oxy ở quy mô nano với các hạt chỉ có đường kính từ 300 đến 400 nanomet, giữ được sự ổn định cấu trúc trong suốt các chu kỳ sạc lặp đi lặp lại. Phát hiện này được xác nhận thông qua mô hình phổ tia X tiên tiến, cho thấy cả nguyên tử sắt và oxy cùng phối hợp đóng góp vào quá trình trao đổi electron được tăng cường này. Tiến bộ này có thể cách mạng hóa công nghệ pin lithium-ion bằng cách cung cấp một cực dương dựa trên sắt có điện áp cao, mạnh mẽ hơn và rẻ hơn đáng kể so với các lựa chọn hiện tại dựa trên coban hoặc niken. Sắt, trước đây được coi là không phù hợp cho các ứng dụng điện áp cao, nay nổi lên như một vật liệu bền vững và tiết kiệm chi phí, có khả năng giảm sự phụ thuộc vào các kim loại đắt tiền và gây hại môi trường như coban. Nghiên cứu, dựa trên công trình lý thuyết từ năm 2018, đã được công bố trên tạp chí Nature Materials và có thể còn ảnh hưởng đến các lĩnh vực khác.