Naukowcy przewidzieli nową sieć węglową, podobną do grafenu, ale o bardziej złożonej mikrostrukturze, co może prowadzić do lepszych akumulatorów do pojazdów elektrycznych.Grafen jest prawdopodobnie najbardziej znaną osobliwą formą węgla.Zostało to wykorzystane jako potencjalna nowa zasada gry dla technologii akumulatorów litowo-jonowych, ale nowe metody produkcji mogą ostatecznie wyprodukować bardziej energochłonne akumulatory.
Grafen można postrzegać jako sieć atomów węgla, w której każdy atom węgla jest połączony z trzema sąsiednimi atomami węgla, tworząc maleńkie sześciokąty.Jednak naukowcy spekulują, że oprócz tej bezpośredniej struktury plastra miodu można również wygenerować inne struktury.
Jest to nowy materiał opracowany przez zespół z Uniwersytetu w Marburgu w Niemczech i Uniwersytetu Aalto w Finlandii.Namówili atomy węgla w nowych kierunkach.Tak zwana sieć bifenylowa składa się z sześciokątów, kwadratów i ośmiokątów, co jest siatką bardziej złożoną niż grafen.Naukowcy twierdzą, że ma zatem znacząco inne i pod pewnymi względami bardziej pożądane właściwości elektroniczne.
Na przykład, chociaż grafen jest ceniony za swoje właściwości półprzewodnikowe, nowa sieć węglowa zachowuje się bardziej jak metal.W rzeczywistości, przy szerokości zaledwie 21 atomów, paski sieci bifenylowej mogą być używane jako nici przewodzące w urządzeniach elektronicznych.Wskazali, że w tej skali grafen nadal zachowuje się jak półprzewodnik.
Główny autor powiedział: „Ten nowy typ sieci węglowej może być również wykorzystany jako doskonały materiał anodowy do akumulatorów litowo-jonowych.W porównaniu z obecnymi materiałami na bazie grafenu ma większą pojemność magazynowania litu”.
Anoda baterii litowo-jonowej składa się zazwyczaj z grafitu rozłożonego na folii miedzianej.Ma wysoką przewodność elektryczną, która jest nie tylko niezbędna do odwracalnego umieszczania jonów litu między jego warstwami, ale także dlatego, że może to robić przez potencjalnie tysiące cykli.To sprawia, że jest to bardzo wydajna bateria, ale także bateria, która może działać przez długi czas bez degradacji.
Jednak bardziej wydajne i mniejsze alternatywy oparte na tej nowej sieci węglowej mogą zwiększyć intensywność magazynowania energii w akumulatorach.Może to sprawić, że pojazdy elektryczne i inne urządzenia wykorzystujące akumulatory litowo-jonowe będą mniejsze i lżejsze.
Jednak, podobnie jak w przypadku grafenu, kolejnym wyzwaniem jest wymyślenie, jak wyprodukować tę nową wersję na dużą skalę.Obecna metoda montażu opiera się na super gładkiej złotej powierzchni, na której cząsteczki zawierające węgiel początkowo tworzą połączone sześciokątne łańcuchy.Kolejne reakcje łączą te łańcuchy, tworząc kwadratowe i ośmiokątne kształty, dzięki czemu końcowy wynik różni się od grafenu.
Naukowcy wyjaśnili: „Nowym pomysłem jest wykorzystanie dostosowanych prekursorów molekularnych do produkcji bifenylu zamiast grafenu.Celem jest teraz wyprodukowanie większych arkuszy materiału, aby można było lepiej zrozumieć jego właściwości”.
Czas postu: 06-06-2022