ตามรายงานของสื่อต่างประเทศมหาวิทยาลัยแมริแลนด์สหรัฐอเมริกากระทรวงพลังงาน Brookhaven National Laboratory และ US Army Research Lab ได้พัฒนาและศึกษาวัสดุแคโทดใหม่ ๆ เหล็ก trifluoride (FeF3) วัสดุหรือจะทำให้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนความหนาแน่นของพลังงานไฟฟ้าเพิ่มขึ้นสามเท่า
วัสดุนี้ใช้กันทั่วไปในแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนซึ่งเป็นส่วนใหญ่เนื่องจากการแทรกซ้อนทางเคมีอย่างไรก็ตามคอมเพล็กซ์เช่นเหล็กไตรฟลูออไรด์จะถูกขนส่งผ่านปฏิกิริยาการแปลงที่ซับซ้อนมากขึ้น อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หลายชนิด
แม้ว่า FeF3 ที่อาจเกิดขึ้นอาจเพิ่มความจุของขั้วลบที่ดำเนินงานในอดีตคอมโพสิตของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนไม่ดีเพราะจะเกิดปฏิกิริยาการแปลงปัญหาสามประเภท: ประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ำ (hysteresis, Hysteresis) ซึ่งเป็นอัตราการเกิดปฏิกิริยาต่ำปฏิกิริยาด้าน (ปฏิกิริยาด้าน) หรือส่งผลให้อายุการใช้งานที่ลดลงของแบตเตอรี่ลิเธียม
เพื่อเอาชนะความท้าทายทางเทคนิคดังกล่าวทีมวิจัยแทนที่การใช้สารเคมี (ทดแทนสารเคมี) กระบวนการ FeF3 แท่งนาโน (แท่งนาโน) เพิ่มโคบอลต์และออกซิเจนอะตอมในสนามเพื่อให้นักวิจัยสามารถจัดการทางเดิน reaction (ปฏิกิริยาทางเดิน) และเพื่อให้บรรลุปฏิกิริยาย้อนกลับได้
ครั้งแรกที่นักวิจัยใช้กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (ส่งกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน TEM) สังเกต FeF3 แท่งนาโนทำงานนาโนวัสดุศูนย์วิจัย (ศูนย์หน้าที่วัสดุนาโน, CFN) ความละเอียดสูงสุดถึง 0.1 นาโนเมตร
ต่อจากนี้นักวิจัยได้ใช้สายลำแสง X-ray Powder Diffraction (SNS) ของแหล่งกำเนิดแสงซิงโครตรอนแห่งชาติ (NSLS II) เพื่อผ่านรังสีเอกซ์ที่มีความสว่างสูงผ่านวัสดุแคโทดและจากนั้นไปยังแสงที่ไม่ต่อเนื่อง นักวิเคราะห์นักวิจัยหรือข้อมูลอื่น ๆ ที่สามารถนำเสนอโครงสร้างของวัสดุได้อย่างเห็นได้ชัด
เพื่อประเมินความสามารถในการทำงานของวัสดุแคโทดนี้การรวมกันของ CFN และเทคโนโลยีภาพและกล้องจุลทรรศน์ขั้นสูงของ NSLS-II กลายเป็นกุญแจสำคัญ
นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแมรี่แลนด์กล่าวว่ายุทธศาสตร์การวิจัยสามารถประยุกต์ใช้กับวัสดุแปลงอื่น ๆ ที่มีพลังงานสูงได้การวิจัยในอนาคตยังสามารถใช้วิธีนี้ในการปรับปรุงระบบแบตเตอรี่ชนิดอื่นได้
