Vědci předpověděli novou uhlíkovou síť podobnou grafenu, ale se složitější mikrostrukturou, což může vést k lepším bateriím elektrických vozidel.Grafen je pravděpodobně nejznámější zvláštní formou uhlíku.Bylo využito jako potenciální nové herní pravidlo pro technologii lithium-iontových baterií, ale nové výrobní metody mohou nakonec vyrobit energeticky náročnější baterie.
Grafen lze vnímat jako síť atomů uhlíku, kde je každý atom uhlíku spojen se třemi sousedními atomy uhlíku, aby vznikly drobné šestiúhelníky.Vědci však spekulují, že kromě této přímé voštinové struktury lze generovat i další struktury.
Toto je nový materiál vyvinutý týmem z University of Marburg v Německu a Aalto University ve Finsku.Přivedli uhlíkové atomy do nových směrů.Takzvaná bifenylová síť je složena z šestiúhelníků, čtverců a osmiúhelníků, což je složitější mřížka než grafen.Vědci tvrdí, že má proto výrazně odlišné a v některých ohledech žádanější elektronické vlastnosti.
Třebaže je grafen ceněný pro svou schopnost jako polovodič, nová uhlíková síť se chová spíše jako kov.Ve skutečnosti, když jsou pouze 21 atomů široké, mohou být pruhy bifenylové sítě použity jako vodivá vlákna pro elektronická zařízení.Poukázali na to, že v tomto měřítku se grafen stále chová jako polovodič.
Hlavní autor řekl: „Tento nový typ uhlíkové sítě lze také použít jako vynikající anodový materiál pro lithium-iontové baterie.Ve srovnání se současnými materiály na bázi grafenu má větší úložnou kapacitu lithia.
Anoda lithium-iontové baterie je obvykle složena z grafitu naneseného na měděné fólii.Má vysokou elektrickou vodivost, která je nejen nezbytná pro reverzibilní umístění lithných iontů mezi její vrstvy, ale také proto, že v tom může pokračovat po potenciálně tisíce cyklů.Díky tomu se jedná o vysoce účinnou baterii, ale také baterii, která vydrží dlouhou dobu bez degradace.
Účinnější a menší alternativy založené na této nové uhlíkové síti však mohou zintenzivnit skladování energie z baterií.Díky tomu mohou být elektrická vozidla a další zařízení, která používají lithium-iontové baterie, menší a lehčí.
Nicméně, stejně jako grafen, přijít na to, jak vyrobit tuto novou verzi ve velkém měřítku, je další výzvou.Současný způsob montáže spoléhá na super hladký zlatý povrch, na kterém molekuly obsahující uhlík zpočátku tvoří spojené šestiúhelníkové řetězce.Následné reakce spojují tyto řetězce do čtvercových a osmiúhelníkových tvarů, čímž se konečný výsledek liší od grafenu.
Vědci vysvětlili: „Novou myšlenkou je použití upravených molekulárních prekurzorů k výrobě bifenylu místo grafenu.Cílem je nyní vyrábět větší listy materiálu, aby bylo možné lépe porozumět jeho vlastnostem.“
Čas odeslání: leden-06-2022