Forskere har spådd et nytt karbonnettverk, lik grafen, men med en mer kompleks mikrostruktur, noe som kan føre til bedre elektriske kjøretøybatterier. Grafen er uten tvil den mest kjente særegne formen for karbon. Det har blitt tappet som en potensiell ny spillregel for litium-ion-batteriteknologi, men nye produksjonsmetoder kan etter hvert produsere mer strømkrevende batterier.
Grafen kan sees på som et nettverk av karbonatomer, der hvert karbonatom er koblet til tre tilstøtende karbonatomer for å produsere bittesmå sekskanter. Imidlertid spekulerer forskerne at i tillegg til denne direkte honningkakestrukturen, kan andre strukturer også genereres.
Dette er det nye materialet som er utviklet av et team fra University of Marburg i Tyskland og Aalto University i Finland. De kokte karbonatomer i nye retninger. Det såkalte bifenylnettet er sammensatt av sekskanter, firkanter og oktagoner, som er et mer sammensatt rutenett enn grafen. Forskerne sier at det derfor har betydelig annerledes, og på noen måter mer ønskelige elektroniske egenskaper.
Selv om grafen for eksempel er verdsatt for sin evne som halvleder, oppfører det nye karbonnettverket mer som et metall. Faktisk, når bare 21 atomer brede, kan stripene i bifenylnettet brukes som ledende tråder for elektroniske enheter. De påpekte at i denne skalaen oppfører grafen seg fremdeles som en halvleder.
Hovedforfatteren sa: "Denne nye typen karbonnettverk kan også brukes som et utmerket anodemateriale for litium-ion-batterier. Sammenlignet med nåværende grafenbaserte materialer, har den en større litiumlagringskapasitet."
Anoden til et litium-ion-batteri er vanligvis sammensatt av grafitt spredning på kobberfolie. Den har høy elektrisk ledningsevne, noe som ikke bare er essensielt for reversibelt å plassere litiumioner mellom lagene, men også fordi det kan fortsette å gjøre det for potensielt tusenvis av sykluser. Dette gjør det til et svært effektivt batteri, men også et batteri som kan vare i lang tid uten nedbrytning.
Imidlertid kan mer effektive og mindre alternativer basert på dette nye karbonnettverket gjøre batterienergi -lagring mer intensivt. Dette kan lage elektriske kjøretøyer og andre enheter som bruker litium-ion-batterier mindre og lettere.
I likhet med grafen er det neste utfordring å finne ut hvordan du produserer denne nye versjonen i stor skala. Den nåværende monteringsmetoden er avhengig av en super glatt gulloverflate som karbonholdige molekyler opprinnelig danner tilkoblede sekskantede kjeder. Etterfølgende reaksjoner kobler disse kjedene til å danne firkantede og åttekantede former, noe som gjør det endelige resultatet forskjellig fra grafen.
Forskerne forklarte: "Den nye ideen er å bruke justerte molekylære forløpere for å produsere bifenyl i stedet for grafen. Målet nå er å produsere større arkmateriale slik at dens egenskaper kan forstås bedre."
Post Time: Jan-06-2022
