В 2018 году выпускник Стэнфорда Уильям Гент предложил материал на основе железа, способный достигать более высокого энергетического состояния. Это могло существенно улучшить хранение энергии и повлиять на другие технологии. Однако Джент успел лишь сделать первую попытку создания такого материала.
В 2025 году три аспиранта Стэнфорда — Хари Рамачандран, Эдвард Му и Эдер Ломели — возглавили международную команду и добились того, что считалось невозможным: материал достиг более высокого потенциального энергетического состояния, чем ожидалось для железа. В исследовании участвовали 23 ученых из США, Японии и Южной Кореи.
Главное применение нового материала — литий-ионные аккумуляторы. Но высокая энергетическая плотность железа может пригодиться и в медицине для магнитно-резонансной томографии, в исследованиях магнетизма и в технологиях магнитной левитации для высокоскоростных поездов. В будущем материал может ускорить работу над сверхпроводниками.
Частицы материала имеют размер всего 300−400 нм, примерно в 40 раз меньше обычных кристаллов. Такая структура выдерживает многократные циклы отдачи и приема пяти электронов на атом железа. Участвуют не только атомы железа, но и кислород, что обеспечивает стабильность и высокий энергетический потенциал.
Батареи с этими катодами работают мощнее без кобальта и никеля. Железо дешевле и добывается безопаснее. Катоды LFSO из лития, железа, сурьмы и кислорода выдерживают высокое напряжение и сохраняют стабильность. Материал слегка изгибается, подстраиваясь под движение лития, и возвращается в исходное состояние после разрядки.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что «Росатом» создал никелевый сплав для энергоблоков будущего.
