Даследчыкі прадказалі новую вугляродную сетку, падобную да графену, але з больш складанай мікраструктурай, што можа прывесці да стварэння лепшых акумулятараў для электрамабіляў. Графен, магчыма, самая вядомая своеасаблівая форма вугляроду. Ён быў выкарыстаны ў якасці патэнцыйнага новага правіла гульні для тэхналогіі літый-іённых акумулятараў, але новыя метады вытворчасці ў рэшце рэшт могуць ствараць больш энергаёмістыя акумулятары.
Графен можна разглядаць як сетку атамаў вугляроду, дзе кожны атам вугляроду злучаны з трыма суседнімі атамамі вугляроду, утвараючы малюсенькія шасцікутнікі. Аднак даследчыкі мяркуюць, што акрамя гэтай прамой сотавай структуры, могуць узнікаць і іншыя структуры.
Гэта новы матэрыял, распрацаваны камандай даследчыкаў з Універсітэта Марбурга (Германія) і Універсітэта Аалто (Фінляндыя). Яны накіравалі атамы вугляроду ў новых напрамках. Так званая біфенільная сетка складаецца з шасцікутнікаў, квадратаў і васьмікутнікаў, што з'яўляецца больш складанай сеткай, чым графен. Даследчыкі сцвярджаюць, што таму яна мае значна іншыя, а ў некаторых адносінах і больш пажаданыя электронныя ўласцівасці.
Напрыклад, хоць графен і цэніцца за свае паўправадніковыя здольнасці, новая вугляродная сетка паводзіць сябе больш падобна да металу. Фактычна, пры шырыні ўсяго 21 атама палоскі біфенільнай сеткі можна выкарыстоўваць у якасці праводзячых нітак для электронных прылад. Яны адзначылі, што ў такім маштабе графен усё яшчэ паводзіць сябе як паўправаднік.
Галоўны аўтар сказаў: «Гэты новы тып вугляроднай сеткі таксама можа быць выкарыстаны ў якасці выдатнага аноднага матэрыялу для літый-іённых акумулятараў. У параўнанні з сучаснымі матэрыяламі на аснове графену, ён мае большую ёмістасць для захоўвання літыя».
Анод літый-іённага акумулятара звычайна складаецца з графіту, нанесенага на медную фальгу. Ён мае высокую электраправоднасць, што неабходна не толькі для зварачальнага размяшчэння іёнаў літыя паміж яго пластамі, але і таму, што ён можа працягваць рабіць гэта на працягу патэнцыйна тысяч цыклаў. Гэта робіць яго высокаэфектыўным акумулятарам, а таксама акумулятарам, які можа працаваць доўгі час без дэградацыі.
Аднак больш эфектыўныя і меншыя альтэрнатывы, заснаваныя на гэтай новай вугляроднай сетцы, могуць зрабіць назапашванне энергіі ў акумулятарах больш інтэнсіўным. Гэта можа зрабіць электрамабілі і іншыя прылады, якія выкарыстоўваюць літый-іённыя акумулятары, меншымі і лягчэйшымі.
Аднак, як і ў выпадку з графенам, наступнай праблемай з'яўляецца высвятленне таго, як вырабляць гэтую новую версію ў вялікіх маштабах. Сучасны метад зборкі заснаваны на звышгладкай залатой паверхні, на якой малекулы, якія змяшчаюць вуглярод, спачатку ўтвараюць злучаныя шасцікутныя ланцужкі. Наступныя рэакцыі злучаюць гэтыя ланцужкі, утвараючы квадратныя і васьмікутныя формы, што робіць канчатковы вынік адрозным ад графена.
Даследчыкі растлумачылі: «Новая ідэя заключаецца ў выкарыстанні скарэкціраваных малекулярных папярэднікаў для атрымання біфенілу замест графену. Цяпер мэта складаецца ў тым, каб вырабляць большыя лісты матэрыялу, каб яго ўласцівасці можна было лепш зразумець».
Час публікацыі: 06 студзеня 2022 г.
