Istraživači su predvidjeli novu ugljičnu mrežu, sličnu grafenu, ali sa složenijom mikrostrukturom, što bi moglo dovesti do boljih baterija električnih vozila.Grafen je vjerovatno najpoznatiji neobični oblik ugljika.Iskorišteno je kao potencijalno novo pravilo igre za tehnologiju litijum-jonskih baterija, ali nove proizvodne metode mogu na kraju proizvesti baterije koje su intenzivnije.
Grafen se može posmatrati kao mreža atoma ugljika, gdje je svaki atom ugljika povezan s tri susjedna atoma ugljika kako bi se proizveli sićušni šesterokut.Međutim, istraživači spekulišu da pored ove direktne strukture saća, mogu se generisati i druge strukture.
Ovo je novi materijal koji je razvio tim sa Univerziteta u Marburgu u Njemačkoj i Univerziteta Aalto u Finskoj.Nagovorili su atome ugljika u nove smjerove.Takozvana bifenilna mreža sastoji se od šesterokuta, kvadrata i osmougaonika, što je složenija mreža od grafena.Istraživači kažu da stoga ima značajno drugačija, a u nekim aspektima i poželjnija elektronska svojstva.
Na primjer, iako je grafen cijenjen zbog svoje sposobnosti kao poluvodiča, nova karbonska mreža se ponaša više kao metal.U stvari, kada su široke samo 21 atom, pruge bifenilne mreže mogu se koristiti kao provodne niti za elektronske uređaje.Istakli su da se na ovoj skali grafen još uvijek ponaša kao poluvodič.
Glavni autor je rekao: „Ovaj novi tip karbonske mreže može se koristiti i kao odličan anodni materijal za litijum-jonske baterije.U poređenju sa trenutnim materijalima na bazi grafena, ima veći kapacitet skladištenja litijuma.”
Anoda litijum-jonske baterije obično se sastoji od grafita nanesenog na bakrenu foliju.Ima visoku električnu provodljivost, što je ne samo neophodno za reverzibilno postavljanje litijum jona između njegovih slojeva, već i zato što to može nastaviti da radi potencijalno hiljadama ciklusa.To ga čini visoko efikasnom baterijom, ali i baterijom koja može trajati dugo bez degradacije.
Međutim, efikasnije i manje alternative zasnovane na ovoj novoj ugljeničnoj mreži mogu učiniti skladištenje energije baterija intenzivnijim.To može učiniti električna vozila i druge uređaje koji koriste litijum-jonske baterije manjim i lakšim.
Međutim, poput grafena, sljedeći izazov je pronalaženje načina proizvodnje ove nove verzije u velikim razmjerima.Trenutna metoda sklapanja se oslanja na super glatku zlatnu površinu na kojoj molekuli koji sadrže ugljik u početku formiraju povezane heksagonalne lance.Naknadne reakcije povezuju ove lance da formiraju kvadratne i osmougaone oblike, čineći konačni rezultat drugačijim od grafena.
Istraživači su objasnili: “Nova ideja je korištenje prilagođenih molekularnih prekursora za proizvodnju bifenila umjesto grafena.Sada je cilj proizvesti veće listove materijala kako bi se njegova svojstva mogla bolje razumjeti.”
Vrijeme objave: Jan-06-2022