Истраживачи су предвидели нову угљеничну мрежу, сличну графену, али са сложенијом микроструктуром, што би могло довести до бољих батерија за електрична возила. Графен је вероватно најпознатији необичан облик угљеника. Искоришћен је као потенцијално ново правило игре за технологију литијум-јонских батерија, али нове методе производње могу на крају произвести батерије које захтевају више енергије.
Графен се може посматрати као мрежа атома угљеника, где је сваки атом угљеника повезан са три суседна атома угљеника како би се створили сићушни хексагони. Међутим, истраживачи спекулишу да се поред ове директне структуре саћа могу генерисати и друге структуре.
Ово је нови материјал који је развио тим са Универзитета у Марбургу у Немачкој и Универзитета Алто у Финској. Наговорили су атоме угљеника у новим правцима. Такозвана бифенил мрежа састоји се од шестоуглова, квадрата и осмоуглова, што је сложенија мрежа од графена. Истраживачи кажу да стога има значајно другачија, а у неким аспектима и пожељнија електронска својства.
На пример, иако је графен цењен због своје способности као полупроводник, нова угљенична мрежа се понаша више као метал. У ствари, када су широке само 21 атом, пруге бифенил мреже могу се користити као проводљиве нити за електронске уређаје. Истакли су да се на овој скали графен и даље понаша као полупроводник.
Главни аутор је рекао: „Овај нови тип угљеничне мреже може се користити и као одличан анодни материјал за литијум-јонске батерије. У поређењу са тренутним материјалима на бази графена, има већи капацитет складиштења литијума.“
Анода литијум-јонске батерије је обично састављена од графита намазаног на бакарној фолији. Има високу електричну проводљивост, што је не само неопходно за реверзибилно постављање литијумових јона између њених слојева, већ и зато што то може да ради потенцијално хиљадама циклуса. Због тога је веома ефикасна батерија, али и батерија која може да траје дуго времена без деградације.
Међутим, ефикасније и мање алтернативе засноване на овој новој угљеничној мрежи могу учинити складиштење енергије батерија интензивнијим. Ово може учинити електрична возила и друге уређаје који користе литијум-јонске батерије мањим и лакшим.
Међутим, као и код графена, следећи изазов је схватити како произвести ову нову верзију у великим размерама. Тренутни метод склапања ослања се на супер глатку златну површину на којој молекули који садрже угљеник у почетку формирају повезане хексагоналне ланце. Накнадне реакције повезују ове ланце и формирају квадратне и осмоугаоне облике, што коначни резултат чини другачијим од графена.
Истраживачи су објаснили: „Нова идеја је да се користе прилагођени молекуларни прекурсори за производњу бифенила уместо графена. Циљ је сада да се произведу већи листови материјала како би се његова својства могла боље разумети.“
Време објаве: 06.01.2022.
