Istraživači su predvidjeli novu ugljičnu mrežu, sličnu grafenu, ali sa složenijom mikrostrukturom, što bi moglo dovesti do boljih baterija za električna vozila.Grafen je vjerojatno najpoznatiji neobičan oblik ugljika.Istaknuto je kao potencijalno novo pravilo igre za tehnologiju litij-ionskih baterija, ali nove proizvodne metode mogu na kraju proizvesti baterije koje troše više energije.
Grafen se može promatrati kao mreža atoma ugljika, gdje je svaki atom ugljika povezan s tri susjedna atoma ugljika kako bi se proizveli sićušni šesterokuti.Međutim, istraživači nagađaju da se osim ove izravne strukture saća mogu stvoriti i druge strukture.
Ovo je novi materijal koji je razvio tim sa Sveučilišta u Marburgu u Njemačkoj i Sveučilišta Aalto u Finskoj.Nagovorili su ugljikove atome u novim smjerovima.Takozvana bifenilna mreža sastavljena je od šesterokuta, kvadrata i osmerokuta, što je složenija mreža od grafena.Istraživači kažu da stoga ima znatno drugačija, au nekim aspektima i poželjnija elektronička svojstva.
Na primjer, iako je grafen cijenjen zbog svoje sposobnosti kao poluvodiča, nova mreža ugljika ponaša se više poput metala.Zapravo, kada su široke samo 21 atom, trake bifenilne mreže mogu se koristiti kao vodljive niti za elektroničke uređaje.Istaknuli su da se u ovoj mjeri grafen još uvijek ponaša kao poluvodič.
Glavni autor je rekao: “Ova nova vrsta karbonske mreže također se može koristiti kao izvrstan anodni materijal za litij-ionske baterije.U usporedbi s trenutnim materijalima na bazi grafena, ima veći kapacitet pohrane litija.”
Anoda litij-ionske baterije obično se sastoji od grafita na bakrenoj foliji.Ima visoku električnu vodljivost, što nije bitno samo za reverzibilno postavljanje litijevih iona između njegovih slojeva, već i zato što to može nastaviti činiti potencijalno tisuće ciklusa.To ga čini vrlo učinkovitom baterijom, ali i baterijom koja može trajati dugo vremena bez degradacije.
Međutim, učinkovitije i manje alternative koje se temelje na ovoj novoj ugljičnoj mreži mogu učiniti skladištenje baterije intenzivnijim.To može učiniti električna vozila i druge uređaje koji koriste litij-ionske baterije manjim i lakšim.
Međutim, poput grafena, sljedeći je izazov otkriti kako proizvesti ovu novu verziju u velikoj mjeri.Sadašnja metoda sastavljanja oslanja se na super glatku zlatnu površinu na kojoj molekule koje sadrže ugljik inicijalno tvore povezane šesterokutne lance.Naknadne reakcije povezuju te lance u obliku kvadrata i osmerokuta, čineći konačni rezultat drugačijim od grafena.
Istraživači su objasnili: “Nova ideja je koristiti prilagođene molekularne prekursore za proizvodnju bifenila umjesto grafena.Sada je cilj proizvesti veće listove materijala kako bi se njegova svojstva mogla bolje razumjeti."
Vrijeme objave: 6. siječnja 2022