محققان یک شبکه کربن جدید ، مشابه گرافن را پیش بینی کرده اند ، اما با ریزساختار پیچیده تری که ممکن است منجر به باتری های بهتر وسیله نقلیه الکتریکی شود. گرافن مسلماً مشهورترین شکل عجیب و غریب کربن است. این کشور به عنوان یک قانون بازی جدید بالقوه برای فناوری باتری لیتیوم یون مورد استفاده قرار گرفته است ، اما روش های جدید تولید در نهایت می توانند باتری های پر انرژی بیشتری تولید کنند.
گرافن را می توان به عنوان شبکه ای از اتم های کربن مشاهده کرد ، که در آن هر اتم کربن به سه اتم کربن مجاور برای تولید شش ضلعی کوچک وصل شده است. با این حال ، محققان حدس می زنند که علاوه بر این ساختار مستقیم لانه زنبوری ، ساختارهای دیگر نیز می توانند تولید شوند.
این ماده جدیدی است که توسط تیمی از دانشگاه ماربورگ در آلمان و دانشگاه آالتو در فنلاند تهیه شده است. آنها اتم های کربن را به جهت های جدید تبدیل کردند. شبکه به اصطلاح بیفنیل از شش ضلعی ، مربع و اکتگان تشکیل شده است که یک شبکه پیچیده تر از گرافن است. محققان می گویند ، بنابراین ، از برخی جهات دارای خواص الکترونیکی مطلوب تر است.
به عنوان مثال ، اگرچه گرافن به دلیل توانایی آن به عنوان نیمه هادی ارزش دارد ، اما شبکه کربن جدید بیشتر شبیه یک فلز است. در حقیقت ، هنگامی که تنها 21 اتم عرض دارد ، نوارهای شبکه بیفنیل می توانند به عنوان موضوعات رسانا برای دستگاه های الکترونیکی استفاده شوند. آنها خاطرنشان كردند كه در این مقیاس ، گرافن هنوز مانند نیمه هادی رفتار می كند.
نویسنده اصلی گفت: "این نوع جدید از شبکه کربن همچنین می تواند به عنوان یک ماده عالی آند 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 یون معمولاً از گرافیت پخش شده بر روی فویل مس تشکیل شده است. این هدایت الکتریکی بالایی دارد ، که نه تنها برای قرار دادن برگشت پذیر یونهای لیتیوم بین لایه های آن ضروری است ، بلکه به این دلیل که می تواند این کار را برای هزاران چرخه بالقوه انجام دهد. این باعث می شود باتری بسیار کارآمد باشد ، اما همچنین یک باتری که می تواند برای مدت طولانی و بدون تخریب دوام داشته باشد.
با این حال ، گزینه های کارآمدتر و کوچکتر بر اساس این شبکه کربن جدید می تواند ذخیره انرژی باتری را فشرده تر کند. این ممکن است وسایل نقلیه برقی و سایر دستگاه هایی را که از باتری های لیتیوم یون کوچکتر و سبک تر استفاده می کنند ، کند.
با این حال ، مانند گرافن ، فهمیدن نحوه تولید این نسخه جدید در مقیاس بزرگ ، چالش بعدی است. روش فعلی مونتاژ به یک سطح طلای فوق العاده صاف متکی است که بر روی آن مولکولهای حاوی کربن در ابتدا زنجیره های شش ضلعی متصل را تشکیل می دهند. واکنش های بعدی این زنجیره ها را به شکل های مربع و هشت ضلعی متصل می کند و نتیجه نهایی را با گرافن متفاوت می کند.
محققان توضیح دادند: "ایده جدید استفاده از پیش سازهای مولکولی تنظیم شده برای تولید بیفنیل به جای گرافن است. هدف اکنون تولید ورق های بزرگتر از مواد است تا خواص آن بهتر درک شود."
زمان پست: ژانویه -06-2022
