Istraživači su predvidjeli novu ugljičnu mrežu, sličnu grafenu, ali s složenijom mikrostrukturom, što može dovesti do boljih baterija za električne vozile. Grafen je vjerojatno najpoznatiji osebujni oblik ugljika. Uslijedila je kao potencijalno novo pravilo igre za tehnologiju litij-ionske baterije, ali nove metode proizvodnje na kraju mogu proizvesti više baterije koje su intenzivne snage.
Grafen se može promatrati kao mreža atoma ugljika, gdje je svaki ugljični atom povezan s tri susjedna atoma ugljika za proizvodnju sitnih heksagona. Međutim, istraživači nagađaju da se osim ove izravne strukture saća mogu generirati i druge strukture.
Ovo je novi materijal koji je razvio tim sa Sveučilišta u Marburgu u Njemačkoj i Sveučilišta Aalto u Finskoj. Uključili su ugljikove atome u nove smjerove. Takozvana bifenilna mreža sastoji se od heksagona, kvadrata i oktagona, što je složenija mreža od grafena. Istraživači kažu da se, dakle, ima značajno različita, a u nekim aspektima poželjnija elektronička svojstva.
Na primjer, iako se grafen cijeni zbog svoje sposobnosti poluvodiča, nova ugljična mreža ponaša se više poput metala. U stvari, kada se samo 21 atomi širi, pruge bifenilne mreže mogu se koristiti kao vodljive niti za elektroničke uređaje. Istaknuli su da se na ovoj skali grafen i dalje ponaša poput poluvodiča.
Glavni autor rekao je: "Ova nova vrsta ugljične mreže također se može koristiti kao izvrstan anodni materijal za litij-ionske baterije. U usporedbi s trenutnim materijalima na bazi grafena, ima veći kapacitet za skladištenje litija."
Anoda litij-ionske baterije obično se sastoji od grafitnog širenja na bakrenoj foliji. Ima visoku električnu vodljivost, što nije samo neophodno za reverzibilno postavljanje litijskih iona između njegovih slojeva, već i zato što to može i dalje raditi za potencijalno tisuće ciklusa. To ga čini vrlo učinkovitom baterijom, ali i baterijom koja dugo može trajati bez degradacije.
Međutim, učinkovitije i manje alternative na temelju ove nove ugljične mreže mogu učiniti skladištenje energije baterije intenzivnijim. To može učiniti električna vozila i druge uređaje koji koriste litij-ionske baterije manje i lakše.
Međutim, poput Graphenea, otkrivanje kako izraditi ovu novu verziju u velikoj mjeri je sljedeći izazov. Trenutna metoda montaže oslanja se na super glatku zlatnu površinu na kojoj molekule koje sadrže ugljik u početku tvore povezane šesterokutne lance. Naknadne reakcije povezuju ove lance kako bi formirali kvadratne i osmerokutne oblike, čineći konačni rezultat različit od grafena.
Istraživači su objasnili: "Nova ideja je koristiti prilagođene molekularne prekursore za proizvodnju bifenila umjesto grafena. Cilj je sada proizvesti veće listove materijala kako bi se njegova svojstva mogla bolje razumjeti."
Post vremena: siječnja-06-2022
