محققان شبکه کربنی جدیدی را شبیه به گرافن، اما با ریزساختار پیچیده‌تر پیش‌بینی کرده‌اند که ممکن است منجر به باتری‌های خودروهای الکتریکی بهتر شود.گرافن مسلماً مشهورترین شکل عجیب کربن است.این به عنوان یک قانون جدید بازی بالقوه برای فناوری باتری لیتیوم یونی مورد استفاده قرار گرفته است، اما روش‌های جدید تولید در نهایت می‌توانند باتری‌هایی با انرژی بیشتری تولید کنند.
گرافن را می توان به عنوان شبکه ای از اتم های کربن دید که در آن هر اتم کربن به سه اتم کربن مجاور متصل می شود تا شش ضلعی های کوچک تولید کند.با این حال، محققان حدس می زنند که علاوه بر این ساختار لانه زنبوری مستقیم، ساختارهای دیگری نیز می توانند تولید شوند.
این مطالب جدید توسط تیمی از دانشگاه ماربورگ در آلمان و دانشگاه آلتو در فنلاند توسعه یافته است.آنها اتم‌های کربن را به جهات جدیدی جذب کردند.به اصطلاح شبکه دو فنیل از شش ضلعی، مربع و هشت ضلعی تشکیل شده است که شبکه پیچیده تری نسبت به گرافن است.محققان می گویند، بنابراین، دارای خواص الکترونیکی بسیار متفاوت و از برخی جهات مطلوب تر است.
به عنوان مثال، اگرچه گرافن به دلیل توانایی اش به عنوان یک نیمه هادی ارزشمند است، شبکه کربن جدید بیشتر شبیه یک فلز عمل می کند.در واقع، هنگامی که تنها 21 اتم عرض داشته باشد، نوارهای شبکه دو فنیل می توانند به عنوان رشته های رسانا برای دستگاه های الکترونیکی استفاده شوند.آنها اشاره کردند که در این مقیاس، گرافن همچنان مانند یک نیمه هادی رفتار می کند.
نویسنده اصلی گفت: «این نوع جدید از شبکه کربن همچنین می تواند به عنوان یک ماده آند عالی برای باتری های لیتیوم یون استفاده شود.در مقایسه با مواد مبتنی بر گرافن فعلی، ظرفیت ذخیره سازی لیتیوم بیشتری دارد.
آند یک باتری لیتیوم یونی معمولاً از گرافیت پخش شده روی فویل مسی تشکیل شده است.رسانایی الکتریکی بالایی دارد که نه تنها برای قرار دادن برگشت پذیر یون های لیتیوم بین لایه های آن ضروری است، بلکه به این دلیل است که می تواند به طور بالقوه این کار را برای هزاران سیکل ادامه دهد.این باعث می شود باتری بسیار کارآمدی باشد، اما همچنین باتری است که می تواند برای مدت طولانی بدون تخریب دوام بیاورد.
با این حال، جایگزین‌های کارآمدتر و کوچک‌تر مبتنی بر این شبکه کربنی جدید می‌تواند ذخیره‌سازی انرژی باتری را فشرده‌تر کند.این ممکن است وسایل نقلیه الکتریکی و سایر وسایلی که از باتری‌های لیتیوم یونی استفاده می‌کنند کوچک‌تر و سبک‌تر کند.
با این حال، مانند گرافن، کشف چگونگی ساخت این نسخه جدید در مقیاس بزرگ چالش بعدی است.روش فعلی مونتاژ متکی بر یک سطح طلای فوق العاده صاف است که مولکول های حاوی کربن در ابتدا زنجیره های شش ضلعی متصل را تشکیل می دهند.واکنش‌های بعدی این زنجیره‌ها را به هم متصل می‌کنند تا شکل‌های مربع و هشت ضلعی را تشکیل دهند و نتیجه نهایی را با گرافن متفاوت کنند.
محققان توضیح دادند: «ایده جدید استفاده از پیش سازهای مولکولی تنظیم شده برای تولید بی فنیل به جای گرافن است.اکنون هدف تولید صفحات بزرگتر از مواد است تا بتوان خواص آن را بهتر درک کرد.
زمان ارسال: ژانویه-06-2022