Raziskovalci so napovedali novo ogljikovo mrežo, podobno grafenu, vendar z bolj zapleteno mikrostrukturo, kar lahko vodi do boljših baterij za električna vozila.Grafen je verjetno najbolj znana posebna oblika ogljika.Izkoristili so ga kot morebitno novo pravilo igre za tehnologijo litij-ionskih baterij, vendar lahko nove proizvodne metode sčasoma proizvedejo bolj energijsko intenzivne baterije.
Grafen lahko vidimo kot mrežo atomov ogljika, kjer je vsak atom ogljika povezan s tremi sosednjimi atomi ogljika, da nastanejo majhni šesterokotniki.Vendar pa raziskovalci špekulirajo, da se poleg te neposredne strukture satja lahko ustvarijo tudi druge strukture.
To je nov material, ki ga je razvila ekipa z Univerze v Marburgu v Nemčiji in Univerze Aalto na Finskem.Ogljikove atome so usmerili v nove smeri.Tako imenovano bifenilno omrežje je sestavljeno iz šesterokotnikov, kvadratov in osmerokotnikov, ki je bolj zapletena mreža kot grafen.Raziskovalci pravijo, da ima zato bistveno drugačne 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 samo 21 atomov, se trakovi bifenilne mreže lahko uporabljajo kot prevodne niti za elektronske naprave.Poudarili so, da se v tem obsegu grafen še vedno obnaša kot polprevodnik.
Glavni avtor je dejal: "Ta nova vrsta ogljikovega omrežja se lahko uporablja tudi kot odličen anodni material za litij-ionske baterije.V primerjavi s trenutnimi materiali na osnovi grafena ima večjo zmogljivost shranjevanja litija.«
Anoda litij-ionske baterije je običajno sestavljena iz grafita, razpršenega na bakreni foliji.Ima visoko električno prevodnost, ki ni bistvenega pomena le za reverzibilno nameščanje litijevih ionov med njegove plasti, ampak tudi zato, ker lahko to počne potencialno na tisoče ciklov.Zaradi tega je zelo učinkovita baterija, a tudi baterija, ki lahko zdrži dolgo časa brez poslabšanja.
Vendar pa lahko učinkovitejše in manjše alternative, ki temeljijo na tem novem ogljičnem omrežju, povečajo intenzivnost shranjevanja energije baterije.Zaradi tega so lahko električna vozila in druge naprave, ki uporabljajo litij-ionske baterije, manjše in lažje.
Vendar pa je, tako kot grafen, naslednji izziv ugotoviti, kako izdelati to novo različico v velikem obsegu.Trenutna metoda sestavljanja temelji na super gladki zlati površini, na kateri molekule, ki vsebujejo ogljik, na začetku tvorijo povezane šesterokotne verige.Naslednje reakcije povežejo te verige v kvadratne in osmerokotne oblike, zaradi česar se končni rezultat razlikuje od grafena.
Raziskovalci so pojasnili: »Nova ideja je uporaba prilagojenih molekularnih prekurzorjev za proizvodnjo bifenila namesto grafena.Zdaj je cilj izdelati večje liste materiala, da bi lahko bolje razumeli njegove lastnosti.«
Čas objave: 6. januarja 2022