斯坦福大学研究人员在铁基电池材料领域取得新发现，该成果有望提升储能技术性能。由哈里·拉马钱德兰、爱德华·穆和埃德尔·洛梅利领导的跨学科团队，在威廉·根特2018年提出的理论基础上持续推进，成功开发出具有更高能量密度的铁基储能材料。这项研究成果已于近期发表在《自然·材料》期刊。

研究团队对铁基电池材料进行创新设计，使每个铁原子在充放电过程中能够可逆地转移五个电子，较传统材料有所提升。拉马钱德兰表示："将粒子缩小到非常小的程度——直径只有300到400纳米，比以前小了约40倍——证明是一个挑战。"团队通过精确控制合成工艺，成功制备出新型纳米结构材料。

这种新型铁基电池材料在实验中展现出良好的稳定性。穆介绍说："在我们的电化学测试中，这种材料似乎能让铁可逆地失去并重新获得五个电子，同时晶体结构保持稳定。"研究团队通过光谱分析和计算模拟证实了材料的电子结构特征。

除了储能应用，这项铁基材料研究也可能对磁共振成像设备和磁悬浮技术发展产生积极影响。研究团队由来自多所高校和研究机构的23位科学家组成，体现了跨机构合作在材料科学研究中的重要性。

目前研究团队正致力于优化这种铁基电池材料的组成和结构，探索替代元素以降低材料成本。拉马钱德兰指出："高压铁基阴极可以避免以往阴极材料中高电压和高成本金属之间的权衡。"这些研究工作将为下一代储能技术发展提供新的可能性。

更多信息： Hari Ramachandran 等人，《插层电极中形式的 FeIII/V 氧化还原对》，《自然·材料》 (2025)。期刊信息： 《自然材料》