Cercetătorii au prezis o nouă rețea de carbon, similară grafenului, dar cu o microstructură mai complexă, care ar putea duce la baterii mai bune pentru vehiculele electrice.Grafenul este probabil cea mai faimoasă formă de carbon.A fost considerată o potențială nouă regulă de joc pentru tehnologia bateriilor litiu-ion, dar noile metode de producție pot produce în cele din urmă baterii mai consumatoare de energie.
Grafenul poate fi văzut ca o rețea de atomi de carbon, în care fiecare atom de carbon este conectat la trei atomi de carbon adiacenți pentru a produce hexagoane minuscule.Cu toate acestea, cercetătorii speculează că, pe lângă această structură directă de fagure, pot fi generate și alte structuri.
Acesta este noul material dezvoltat de o echipă de la Universitatea din Marburg din Germania și Universitatea Aalto din Finlanda.Au convins atomii de carbon în direcții noi.Așa-numita rețea de bifenil este compusă din hexagoane, pătrate și octogoane, care este o rețea mai complexă decât grafenul.Cercetătorii spun că, prin urmare, are proprietăți electronice semnificativ diferite și, în unele privințe, mai dezirabile.
De exemplu, deși grafenul este apreciat pentru capacitatea sa de semiconductor, noua rețea de carbon se comportă mai mult ca un metal.De fapt, când au o lățime de numai 21 de atomi, dungile rețelei de bifenil pot fi folosite ca fire conductoare pentru dispozitive electronice.Ei au subliniat că la această scară, grafenul încă se comportă ca un semiconductor.
Autorul principal a spus: „Acest nou tip de rețea de carbon poate fi folosit și ca material anod excelent pentru bateriile litiu-ion.În comparație cu materialele actuale pe bază de grafen, are o capacitate mai mare de stocare a litiului.”
Anodul unei baterii litiu-ion este de obicei compus din grafit întins pe folie de cupru.Are o conductivitate electrică ridicată, care este esențială nu numai pentru plasarea reversibilă a ionilor de litiu între straturile sale, ci și pentru că poate continua să facă acest lucru pentru mii de cicluri.Acest lucru îl face o baterie foarte eficientă, dar și o baterie care poate dura mult timp fără degradare.
Cu toate acestea, alternative mai eficiente și mai mici bazate pe această nouă rețea de carbon pot face stocarea energiei bateriei mai intensă.Acest lucru poate face vehiculele electrice și alte dispozitive care utilizează baterii litiu-ion mai mici și mai ușoare.
Cu toate acestea, la fel ca grafenul, descoperirea modului de fabricare a acestei noi versiuni la scară largă este următoarea provocare.Metoda actuală de asamblare se bazează pe o suprafață de aur super netedă pe care moleculele care conțin carbon formează inițial lanțuri hexagonale conectate.Reacțiile ulterioare conectează aceste lanțuri pentru a forma forme pătrate și octogonale, făcând rezultatul final diferit de grafen.
Cercetătorii au explicat: „Noua idee este de a folosi precursori moleculari ajustați pentru a produce bifenil în loc de grafen.Scopul acum este de a produce foi mai mari de material, astfel încât proprietățile sale să poată fi înțelese mai bine.”
Ora postării: 06-ian-2022