Pētnieki ir paredzējuši jaunu oglekļa tīklu, kas līdzīgs grafēnam, bet ar sarežģītāku mikrostruktūru, kas var izraisīt labākas elektrisko transportlīdzekļu baterijas. Grafēns ir neapšaubāmi slavenākais savdabīgais oglekļa veids. Tas ir izmantots kā potenciālais jaunais spēles noteikums litija jonu akumulatoru tehnoloģijai, taču jaunas ražošanas metodes galu galā var radīt enerģijas baterijas.
Grafēnu var uzskatīt par oglekļa atomu tīklu, kur katrs oglekļa atoms ir savienots ar trim blakus esošajiem oglekļa atomiem, lai iegūtu sīkus sešstūrus. Tomēr pētnieki spekulē, ka papildus šai tiešajai šūnveida struktūrai var radīt arī citas struktūras.
Šis ir jaunais materiāls, ko izstrādājusi komanda no Marburgas Universitātes Vācijā un Aalto universitātē Somijā. Viņi pierunāja oglekļa atomus jaunos virzienos. Tā sauktais bifenil tīkls sastāv no sešstūriem, kvadrātiem un oktagoniem, kas ir sarežģītāks režģis nekā grafēns. Pētnieki saka, ka tāpēc tam ir ievērojami atšķirīga un dažos aspektos vēlamākās elektroniskās īpašības.
Piemēram, kaut arī grafēns tiek novērtēts pēc tā kā pusvadītāja spējas, jaunais oglekļa tīkls vairāk uzvedas kā metāls. Faktiski, kad tikai 21 atomu platums, divfenil tīkla svītras var izmantot kā elektronisko ierīču vadošus pavedienus. Viņi norādīja, ka šajā mērogā grafēns joprojām uzvedas kā pusvadītājs.
Galvenais autors sacīja: "Šo jauno oglekļa tīkla veidu var izmantot arī kā lielisku anoda materiālu litija jonu akumulatoriem. Salīdzinot ar pašreizējiem grafēna materiāliem, tam ir lielāka litija uzkrāšanas spēja."
Litija jonu akumulatora anods parasti sastāv no grafīta izkliedes uz vara folijas. Tam ir augsta elektriskā vadītspēja, kas ir ne tikai būtiska litija jonu atgriezeniskai novietošanai starp tā slāņiem, bet arī tāpēc, ka tas var turpināt to darīt potenciāli tūkstošiem ciklu. Tas padara to par ļoti efektīvu akumulatoru, bet arī par akumulatoru, kas var ilgst ilgu laiku bez degradācijas.
Tomēr efektīvākas un mazākas alternatīvas, kas balstītas uz šo jauno oglekļa tīklu, var padarīt akumulatora enerģijas uzkrāšanu intensīvāku. Tas var padarīt elektriskos transportlīdzekļus un citas ierīces, kurās litija jonu akumulatori izmanto mazāku un vieglāku.
Tomēr, tāpat kā grafēns, nākamais izaicinājums ir izdomāt, kā ražot šo jauno versiju plašā mērogā. Pašreizējā montāžas metode balstās uz super gludu zelta virsmu, uz kuras sākotnēji veido savienotas sešstūra ķēdes, uz kuru ogleklis satur oglekļa saturošas molekulas. Turpmākās reakcijas savieno šīs ķēdes, veidojot kvadrātveida un astoņstūra formas, padarot gala rezultātu atšķirīgu no grafēna.
Pētnieki paskaidroja: "Jaunā ideja ir izmantot koriģētus molekulāros prekursorus, lai iegūtu bifenilu, nevis grafēnu. Tagad mērķis ir radīt lielākas materiāla loksnes, lai tā īpašības varētu labāk saprast."
Pasta laiks: janvāris-06-2022
