Raziskovalci so napovedovali novo ogljikovo omrežje, podobno grafenu, vendar s kompleksnejšo mikrostrukturo, ki lahko privede do boljših baterij električnih vozil. Grafene je zagotovo najbolj znana značilna oblika ogljika. Določeno je kot potencialno novo pravilo igre za litij-ionsko baterijsko tehnologijo, vendar lahko nove proizvodne metode sčasoma ustvarijo več moči intenzivnih baterij.
Grafen je mogoče razumeti kot mrežo ogljikovih atomov, kjer je vsak ogljikov atom povezan s tremi sosednjimi ogljikovimi atomi, da nastane drobne heksagone. Vendar raziskovalci ugibajo, da je poleg te neposredne strukture satja mogoče ustvariti tudi druge strukture.
To je novo gradivo, ki ga je razvila ekipa z univerze v Marburgu v Nemčiji in univerze Aalto na Finskem. Ogljikove atome so nalagali v nove smeri. Tako imenovano bifenilno omrežje je sestavljeno iz šestkotnikov, kvadratov in osmešcev, kar je bolj zapletena mreža kot grafena. Raziskovalci pravijo, da ima zato bistveno drugače in v nekaterih pogledih bolj zaželene elektronske lastnosti.
Na primer, čeprav je grafen cenjen zaradi svoje sposobnosti polprevodnika, se novo ogljikovo omrežje obnaša bolj kot kovina. Pravzaprav, ko so široki le 21 atomov široki, lahko trakovi bifenilne omrežja uporabimo kot prevodne niti za elektronske naprave. Izpostavili so, da se v tej lestvici grafen še vedno obnaša kot polprevodnik.
Glavni avtor je dejal: "Ta nova vrsta ogljikovega omrežja lahko uporabimo tudi kot odličen anodni material za litij-ionske baterije. V primerjavi s trenutnimi materiali na osnovi grafena ima večjo kapaciteto za shranjevanje litija."
Anoda litij-ionske baterije je običajno sestavljena iz grafita na bakreni foliji. Ima visoko električno prevodnost, ki ni bistvenega pomena samo za reverzibilno postavljanje litijevih ionov med svoje plasti, ampak tudi zato, ker lahko to še naprej stori za potencialno na tisoče ciklov. Zaradi tega je zelo učinkovita baterija, a tudi baterija, ki lahko traja dlje časa brez degradacije.
Vendar pa lahko učinkovitejše in manjše alternative, ki temeljijo na tej novi ogljikovi omrežju, shranjevanje energije akumulatorja naredi bolj intenzivno. Zaradi tega lahko električna vozila in druge naprave, ki uporabljajo litij-ionske baterije manjše in lažje.
Vendar je, kot je Graphene, naslednji izziv ugotoviti, kako izdelati to novo različico v velikem obsegu. Trenutna metoda montaže se opira na super gladko zlato površino, na kateri molekule, ki vsebujejo ogljik, sprva tvorijo povezane šesterokotne verige. Kasnejše reakcije te verige povežejo tako, da tvorijo kvadratne in osmerokotne oblike, zaradi česar se končni rezultat razlikuje od grafena.
Raziskovalci so pojasnili: "Nova ideja je uporabiti prilagojene molekularne prekurzorje za proizvodnjo bifenil namesto grafena. Cilj je zdaj izdelati večje liste materiala, tako da je mogoče njene lastnosti bolje razumeti."
Čas objave: januar-06-2022
