Дослідники передбачили нову вуглецеву мережу, подібну до графена, але з більш складною мікроструктурою, що може призвести до кращих батарейних батарей електромобілів. Графен - це, мабуть, найвідоміша своєрідна форма вуглецю. Він був використаний як потенційне нове правило гри для літій-іонної акумуляторної технології, але нові виготовлені методи можуть врешті-решт створити більш інтенсивні батареї.
Графен можна розглядати як мережу атомів вуглецю, де кожен атом вуглецю з'єднаний з трьома сусідніми атомами вуглецю для отримання крихітних шестикутників. Однак дослідники припускають, що крім цієї прямої структури стільника також можуть бути створені інші структури.
Це новий матеріал, розроблений командою з університету Марбурга в Німеччині та університеті Аалто у Фінляндії. Вони примусили атоми вуглецю в нові напрямки. Так звана біфенільна мережа складається з шестикутників, квадратів та восьми, що є більш складною сіткою, ніж графен. Дослідники кажуть, що, отже, це суттєво відрізняється, а в деяких відношеннях, більш бажаних електронних властивостях.
Наприклад, хоча графен цінується за його здатність як напівпровідник, нова вуглецева мережа поводиться більше як метал. Насправді, коли в ширину лише 21 атом, смуги біфенільної мережі можуть використовуватися як провідні нитки для електронних пристроїв. Вони зазначили, що в такому масштабі графен все ще поводиться як напівпровідник.
Основний автор сказав: "Цей новий тип вуглецевої мережі також може бути використаний як чудовий анодний матеріал для літій-іонних акумуляторів. Порівняно з поточними матеріалами на основі графену, він має більшу ємність для зберігання літію".
Анод літій-іонного акумулятора зазвичай складається з розповсюдження графіту на мідній фользі. Він має високу електропровідність, що є не лише для оборотного розміщення іонів літію між його шарами, а й тому, що він може продовжувати це робити для потенційно тисяч циклів. Це робить його високоефективним акумулятором, але також акумулятором, який може тривати тривалий час без деградації.
Однак більш ефективні та менші альтернативи на основі цієї нової вуглецевої мережі можуть зробити зберігання енергії акумулятора більш інтенсивним. Це може зробити електромобілі та інші пристрої, які використовують літій-іонні акумулятори меншими та легшими.
Однак, як і графен, з'ясування того, як виготовити цю нову версію у великих масштабах - наступна проблема. Поточний метод складання покладається на супер гладку поверхню золота, на якій молекули, що містять вуглець, спочатку утворюються з'єднані шестикутні ланцюги. Подальші реакції з'єднують ці ланцюги, утворюючи квадратні та восьмикутні форми, що робить кінцевий результат від графена.
Дослідники пояснили: "Нова ідея полягає у використанні скоригованих молекулярних попередників для отримання біфенілу замість графена.
Час посади: 06-2022 січня
