مروری بر خواص ZnFe۲O۴ نانوساختار و کاربرد آن در آندی باتری های لیتیوم یون

فریت ها، به گروه وسیعی از اکسیدهای سرامیکی، دارای خواص فیزیکوشیمیایی جالبی هستند که عمدتا به ویژگی های ساختاری منحصر به فرد آنها مربوط می شود. در طول ۵۰ تا ۶۰ سال گذشته، این مواد برای بسیاری از کاربردهای مختلف تبدیل شده اند. آنها به عنوان الکتاتورها، مواد با گرانس بالا، برای سرکوب میدان الکتریکی، به عنوان کاتالیزورها و حسگرها، در نانوتکنسیون برای هیبریدی مغناطیسی و تصویربرداری تشدید مغناطیسی، و اخیرا در الکتروشیمی به کار می روند. به ویژه، ZnFe۲O۴ و محلول های جامد آن توجه دانشمندان را به عنوان مواد آندی برای باتری های لیتیوم یونی جلب کرده است. دلایل اصلی این توجه شامل هزینه پایین، سازگاری حدود ۱.۵ ولت برای استخراج لیتیوم و ظرفیت نظری بالای خام (۱۰۷۲ mAh g-۱) است. با این حال، مسیر نسبتا کوتاه برای دیفیوژن یون ها، نرخ پایین هدایت الکتریکی، تجمع شدید و تغییر حجم زیاد در فرآیندهای لیتیاسیون/دلیتیاسیون وجود دارد. در این مقاله، روش های اصلی سنتز اسپینل ها به طور مختصر مورد بحث قرار می گیرد و سپس نتایج الکتروشیمیایی اخیر و امیدوارکننده ZnFe۲O۴ با مورفولوژی ها/معماری های خاص یا به عنوان کامپوزیت ها ارائه می شود که محور این مرور را تشکیل می دهد.

کلیدواژه ها:

ZnFe۲O۴ ، باتری لیتیوم یون ، نانوساختار ، آند ، برداشت و ذخیره انرژی