一种新的合成方法讨论了铁氧体尖晶石的杂志应用科学亚博老虎机网登录,最有吸引力的电化学ZnFe结果2O4,通过特殊的形态或复合材料。许多应用程序都是从铁氧体纳米医学和传感器等。
研究:ZnFe2O4、绿色、高容量锂离子电池阳极材料:复习一下。图片来源:微笑战斗/ Shutterstock.com
铁氧体及其广泛使用
铁氧体是指一群氧化陶瓷材料与铁离子的存在,已经广泛应用在过去的五十年。亚博网站下载
他们是众所周知的,研究材料与一个令人印象深刻的是广泛的应用程序从毫米波集成亚博网站下载电路(ic)电处理,简单的铁磁材料,和磁记录催化,探测器,能源,从磁性纳米颗粒和纳米药物输送、神经影像学、电化学(充电离子电池)。yabo214
铁氧体有适应能力,由于独特的混合属性:强大的饱和磁化强度,高电阻率、最小的电力损失,和优秀的化学和结构稳定性。
三种类型铁氧体类别
基于他们的晶体结构,铁氧体是分为三种类型:立方尖晶石AB2O4化学计量,石榴石,hexa-ferrites。几乎无限数量的化合物可以是一个主要的组件创建修改很多各种应用程序的特性。
能够使铁氧体纳米粒子形式开辟了一个新的和有趣的研究领域变革的可能性不仅在技术进步,而且在生yabo214物技术。石榴石和hexa-ferrites相对复杂的晶体结构。Hexa-ferrites是一类人工合成的化学物质有六角或菱形的对称性,可以形成长期的固体的解决方案。
由于晶体结构的复杂性,hexa-ferrites的磁铁结构极其复杂;他们最显著的方面是高矫顽力。然而,立方尖晶石铁氧体是迄今为止最著名的和广泛使用,和铁素体一词已经成为全世界AB2O4化合物的同义词。
计划显示出一些铁酸盐的应用。图片来源:比尼人,M。,et al., Applied Science
最近关注锌铁氧体
锌铁氧体ZnFe2O4(ZFO)引发了增加关注近年来在各种各样的领域,包括纳米,在磁高热和电化学与潜在的应用,以及作为锂离子电池的阳极材料(LIBs)。
合成的最有前途的方法用于创建纯或复合/混合型ZnFe2O4纳米材料亚博网站下载的形态和结构特点特别适合机电长期骑自行车将研究和全面解决,关注中。
尖晶石铁酸盐的应用
尖晶石铁酸盐用于各种各样的应用程序。他们是受雇为电感、高频组件(串联员、相移、光电隔离器和天线),外围设备,在电力供应(电视、电脑和视频设备)、EMI抑制,以及在生物医学。app亚博体育
磁性纳米颗粒用于多种生物技术yabo214过程。纳米粒子被yabo214用来直接放射性核素的不同组织和磁共振成像(MRI),例如。超顺磁的磁铁矿纳米颗粒与改进组织选择性相关区域,如肝脏。yabo214
优势在生物医学和电池
高热,治疗包括加热特定组织和细胞治疗癌症,可以用热能通过铁氧体的磁滞损耗肿瘤组织的温度上升,允许更大的易感性放疗或化疗。尖晶石的电化学是一个更现代的应用程序。无数的尖晶石确实被提出作为近年来锂离子电池的电极。
使用锌铁氧体
第一个报告ZnFe的使用2O4作为阳极于2004年出版。大约200的出版物出版关于这个话题。然而,很大一部分的工作仅限于学术研究由于数量的问题,包括快速容量衰减和贫穷率能力由于固有的低导电率,显著的集聚和大型lithiation / delithiation过程中体积变化。
提出了不同的技术来克服这些限制,最令人满意的和可行的涂层/铁氧体纳米粒子嵌入在各种拓扑结构与碳源。yabo214
技术来增加锌铁氧体的电化学性能
掺杂技术还建议作为一个成功的策略,增加铁酸盐的电化学性能,尤其是提高弱导电性,仍未得到充分利用。铁素体相的阴离子掺杂并不常见,而注入N和/或S分子碳源用于制造复合材料更频繁。
此外,利用三维石墨烯结构可以帮助容纳大量变化和改善电解质运输和李+离子络合成活跃的阶段。
与过渡金属掺杂有可能刺激额外的氧化还原过程在相同的潜在范围锌和铁离子,因此增加的数量在尖晶石锂可插入/ deintercalated矩阵以及当前的电池容量。
引用
比尼人,M。,et al. (2021). ZnFe2O4、绿色、高容量锂离子电池阳极材料:复习一下。应用科学2021亚博老虎机网登录11 (24),11713;发表:2021年12月9日。https://www.mdpi.com/2076-3417/11/24/11713
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