A kutatók előre jelezték egy új szénhálózatot, hasonlóan a grafénhez, de összetettebb mikroszerkezetű, ami jobb elektromos jármű akkumulátorokhoz vezethet. A grafén vitathatatlanul a szén leghíresebb sajátos formája. Ezt a lítium-ion akkumulátor technológiájának potenciális új játékszabályának nevezték el, de az új gyártási módszerek végül több energiaigényes akkumulátort eredményezhetnek.
A grafén szénatomok hálózatának tekinthető, ahol az egyes szénatomok három szomszédos szénatomhoz kapcsolódnak, hogy apró hatszögeket termeljenek. A kutatók azonban azt gondolják, hogy ezen a közvetlen méhsejt -struktúrán kívül más struktúrák is előállíthatók.
Ez az új anyag, amelyet a németországi Marburgi Egyetem és a finn Aalto Egyetem egy csapata fejlesztett ki. Új irányokba koaxálták a szénatomokat. Az úgynevezett bifenil-hálózat hexagonokból, négyzetekből és oktagonokból áll, amelyek összetettebb rács, mint a grafén. A kutatók azt mondják, hogy ezért jelentősen különbözik, és bizonyos tekintetben a kívánatos elektronikus tulajdonságok.
Például, bár a grafént félvezető képessége miatt értékelik, az új szénhálózat inkább fémként viselkedik. Valójában, ha csak 21 atom széles, akkor a bifenil -hálózat csíkjai vezetőképes szálakként használhatók elektronikus eszközökhöz. Rámutattak, hogy ilyen skálán a grafén még mindig félvezetőként viselkedik.
A fő szerző elmondta: "Ez az új típusú szénhálózat kiváló anód anyagként is használható a lítium-ion akkumulátorokhoz. A jelenlegi grafén alapú anyagokhoz képest nagyobb lítium-tárolókapacitással rendelkezik."
A lítium-ion akkumulátor anódja általában a rézfólián lévő grafit eloszlásból áll. Magas elektromos vezetőképességgel rendelkezik, ami nemcsak elengedhetetlen a lítium -ionok visszafordítható elhelyezéséhez a rétegei között, hanem azért is, mert potenciálisan több ezer ciklus esetén folytathatja ezt. Ez teszi rendkívül hatékony akkumulátort, de egy olyan akkumulátort is, amely hosszú ideig tarthat lebomlás nélkül.
Az új szénhálózaton alapuló hatékonyabb és kisebb alternatívák azonban intenzívebbé tehetik az akkumulátor energiatárolását. Ez az elektromos járműveket és más eszközöket, amelyek lítium-ion akkumulátorokat használnak, kisebb és könnyebbek.
Ugyanakkor, mint a Graphene, a következő kihívás, hogy kitaláljuk, hogyan lehet ezt az új verziót nagy léptékben gyártani. Az összeszerelés jelenlegi módszere egy szuper sima aranyfelületre támaszkodik, amelyen a széntartalmú molekulák kezdetben összekapcsolt hatszögletű láncokat képeznek. A későbbi reakciók összekapcsolják ezeket a láncokat négyzet- és nyolcszögletű formák kialakításához, így a végeredmény különbözik a graféntól.
A kutatók elmagyarázták: "Az új ötlet az, hogy a beállított molekuláris prekurzorokat használják a grafén helyett bifenil előállításához. A cél most az, hogy nagyobb anyaglapot készítsen, hogy tulajdonságai jobban megértsék."
A postai idő: január-06-2022
