Teadlased on ennustanud uut grafeeniga sarnast süsinikuvõrku, kuid keerukama mikrostruktuuriga, mis võib põhjustada paremaid elektrisõidukite akusid. Grafeen on vaieldamatult kõige kuulsam süsiniku omapärane vorm. Seda on kasutatud potentsiaalse uue mängureeglina liitium-ioon akutehnoloogia jaoks, kuid uued tootmismeetodid võivad lõpuks toota võimsamaid akusid.
Grafeeni võib pidada süsinikuaatomite võrgustikuks, kus iga süsinikuaatom on ühendatud kolme külgneva süsinikuaatomiga, et saada pisikesi kuusnurkseid. Kuid teadlased spekuleerivad, et lisaks sellele otsesele kärgstruktuuri struktuurile saab genereerida ka muid struktuure.
See on uus materjal, mille on välja töötanud Saksamaa Marburgi ülikooli ja Soome Aalto ülikooli meeskond. Nad meelitasid süsinikuaatomeid uutesse suundadesse. Nn bifenüülvõrk koosneb heksagoonidest, ruutudest ja oktagoonidest, mis on keerukam kui grafeen. Teadlaste sõnul on sellel seetõttu märkimisväärselt erinev ja mõnes mõttes soovitavamad elektroonilised omadused.
Näiteks, kuigi grafeeni hinnatakse selle võimena pooljuhtidena, käitub uus süsinikvõrk pigem metalliga. Tegelikult, kui ainult 21 aatomit laiused, saab bifenüülvõrgu triibusid kasutada elektroonikaseadmete juhtivate niitidena. Nad tõid välja, et selles skaalal käitub grafeen endiselt pooljuhtidena.
Põhiautor ütles: "Seda uut tüüpi süsinikuvõrku saab kasutada ka suurepärase anoodimaterjalina liitium-ioonpatareide jaoks. Võrreldes praeguste grafeenipõhiste materjalidega on sellel suurem liitiumi salvestusmaht."
Liitium-ioon aku anood koosneb tavaliselt vaskfooliumil levinud grafiidist. Sellel on kõrge elektrijuhtivus, mis pole mitte ainult kihtide vahele liitiumioonide pöördumiseks hädavajalik, vaid ka seetõttu, et see võib seda teha potentsiaalselt tuhandete tsüklite puhul. See teeb sellest väga tõhusa aku, aga ka aku, mis võib kesta pikka aega ilma lagunemiseta.
Sellel uuel süsinikvõrgul põhinevad tõhusamad ja väiksemad alternatiivid võivad aku energia salvestamise intensiivsemaks muuta. See võib muuta elektrisõidukid ja muud seadmed, mis kasutavad liitium-ioonpatareisid väiksemaks ja kergemaks.
Kuid nagu grafeen, on järgmine väljakutse välja mõelda, kuidas seda uut versiooni suures mahus valmistada. Praegune montaažimeetod tugineb ülilihtsale kuldpinnale, millel süsinikuid sisaldavad molekulid moodustavad algselt ühendatud kuusnurkse ahelad. Järgnevad reaktsioonid ühendavad need ahelad ruudukujuliste ja kaheksanurkse kujuga, muutes lõpptulemuse grafeenist erinevaks.
Teadlased selgitasid: "Uus idee on kasutada grafeeni asemel bifenüüli tootmiseks kohandatud molekulaarseid lähteaineid. Nüüd on eesmärk toota suuremaid materjalilehti, et selle omadused saaksid paremini mõista."
Postiaeg: jaanuar-06-2022
