Даследчыкі прадказалі новую вугляродную сетку, падобную на графен, але з больш складанай мікраструктурай, якая можа прывесці да паляпшэння акумулятараў электрамабіляў.Графен, магчыма, з'яўляецца самай вядомай своеасаблівай формай вугляроду.Гэта было названа патэнцыйным новым правілам гульні для тэхналогіі літый-іённых батарэй, але новыя метады вытворчасці могуць у канчатковым выніку вырабляць больш энергаёмістыя батарэі.
Графен можна разглядаць як сетку атамаў вугляроду, дзе кожны атам вугляроду злучаны з трыма суседнімі атамамі вугляроду, утвараючы малюсенькія шасцікутнікі.Тым не менш, даследчыкі мяркуюць, што ў дадатак да гэтай прамой сотавай структуры могуць стварацца і іншыя структуры.
Гэта новы матэрыял, распрацаваны камандай з Універсітэта Марбурга ў Германіі і Універсітэта Аалто ў Фінляндыі.Яны ўгаварылі атамы вугляроду ў новых напрамках.Так званая біфенільная сетка складаецца з шасцікутнікаў, квадратаў і васьмікутнікаў, што з'яўляецца больш складанай сеткай, чым графен.Даследчыкі кажуць, што, такім чынам, ён мае істотна іншыя, а ў некаторых адносінах і больш жаданыя электронныя ўласцівасці.
Напрыклад, хоць графен цэніцца за яго паўправадніковую здольнасць, новая вугляродная сетка паводзіць сябе хутчэй як метал.Фактычна, калі палоскі біфенільнай сеткі маюць шырыню ўсяго 21 атам, іх можна выкарыстоўваць у якасці токаправодных нітак для электронных прылад.Яны адзначылі, што ў такім маштабе графен па-ранейшаму паводзіць сябе як паўправаднік.
Асноўны аўтар сказаў: «Гэты новы тып вугляроднай сеткі таксама можа быць выкарыстаны ў якасці выдатнага аноднага матэрыялу для літый-іённых батарэй.У параўнанні з сучаснымі матэрыяламі на аснове графена, ён мае большую ёмістасць для захоўвання літыя».
Анод літый-іённай батарэі звычайна складаецца з графіту, нанесенага на медную фальгу.Ён мае высокую электраправоднасць, што важна не толькі для зварачальнага размяшчэння іёнаў літыя паміж яго пластамі, але і таму, што ён можа працягваць гэта рабіць на працягу патэнцыйна тысяч цыклаў.Гэта робіць яго вельмі эфектыўным акумулятарам, а таксама акумулятарам, які можа працаваць на працягу доўгага часу без пагаршэння якасці.
Аднак больш эфектыўныя і меншыя альтэрнатывы, заснаваныя на гэтай новай вугляроднай сетцы, могуць зрабіць назапашванне энергіі батарэі больш інтэнсіўным.Гэта можа зрабіць электрамабілі і іншыя прылады, якія выкарыстоўваюць літый-іённыя батарэі, меншымі і лягчэйшымі.
Аднак, як і з графенам, наступнай праблемай з'яўляецца высвятленне таго, як вырабляць гэтую новую версію ў вялікіх маштабах.Цяперашні метад зборкі абапіраецца на супергладкую залатую паверхню, на якой малекулы, якія змяшчаюць вуглярод, першапачаткова ўтвараюць злучаныя шасцікутныя ланцужкі.Наступныя рэакцыі злучаюць гэтыя ланцугі, утвараючы квадратныя і васьмікутныя формы, у выніку чаго канчатковы вынік адрозніваецца ад графена.
Даследчыкі патлумачылі: «Новая ідэя заключаецца ў выкарыстанні скарэкціраваных малекулярных папярэднікаў для атрымання біфенілу замест графена.Мэта цяпер складаецца ў тым, каб вырабіць вялікія лісты матэрыялу, каб яго ўласцівасці можна было лепш зразумець».
Час публікацыі: 6 студзеня 2022 г