Изследователите са предвидили нова въглеродна мрежа, подобна на графен, но с по -сложна микроструктура, което може да доведе до по -добри батерии на електрическите превозни средства. Графенът е може би най -известната особена форма на въглерод. Той е бил подслушван като потенциално ново правило за играта за технологията на литиево-йонната батерия, но новите производствени методи в крайна сметка могат да произведат по-интензивни батерии.
Графенът може да се разглежда като мрежа от въглеродни атоми, където всеки въглероден атом е свързан към три съседни въглеродни атома, за да се получи малки шестоъгълници. Изследователите обаче спекулират, че в допълнение към тази директна структура на пчелна пита могат да се генерират и други структури.
Това е новият материал, разработен от екип от Университета в Марбург в Германия и университета в Аалто във Финландия. Те коаксираха въглеродните атоми в нови посоки. Така наречената бифенилова мрежа е съставена от хексагони, квадрати и октагони, която е по-сложна мрежа от графен. Изследователите казват, че следователно той има значително различен и в някои отношения по -желани електронни свойства.
Например, въпреки че графенът се оценява заради способността си като полупроводник, новата въглеродна мрежа се държи по -скоро като метал. Всъщност, когато са широки само 21 атома, ивиците на бифениловата мрежа могат да се използват като проводими нишки за електронни устройства. Те посочиха, че в този мащаб Графен все още се държи като полупроводник.
Главният автор каза: „Този нов тип въглеродна мрежа може да се използва и като отличен аноден материал за литиево-йонни батерии. В сравнение с текущите материали на базата на графен, той има по-голям капацитет за съхранение на литиев.“
Анодът на литиево-йонната батерия обикновено се състои от графит, разпространен върху медно фолио. Той има висока електрическа проводимост, което е не само от съществено значение за обратимо поставяне на литиеви йони между неговите слоеве, но и защото може да продължи да го прави за потенциално хиляди цикли. Това го прави високоефективна батерия, но и батерия, която може да продължи дълго време без деградация.
Въпреки това, по -ефективните и по -малки алтернативи, базирани на тази нова въглеродна мрежа, могат да направят съхранението на енергия на батерията по -интензивно. Това може да направи електрически превозни средства и други устройства, които използват литиево-йонни батерии по-малки и по-леки.
Въпреки това, подобно на графена, да разберете как да произвеждате тази нова версия в голям мащаб е следващото предизвикателство. Настоящият метод на сглобяване разчита на супер гладка златна повърхност, върху която първоначално образуват молекули, съдържащи въглерод, образуват свързани шестоъгълни вериги. Следващите реакции свързват тези вериги, за да образуват квадратни и осмоъгълни форми, което прави крайния резултат различен от графен.
Изследователите обясниха: „Новата идея е да се използват коригирани молекулярни прекурсори за получаване на бифенил вместо графен. Целта сега е да се произвеждат по -големи листове материал, така че свойствата му да могат да бъдат разбрани по -добре.“
Време за публикация: януари-06-2022
