Teadlased on ennustanud uut süsinikuvõrku, mis sarnaneb grafeeniga, kuid millel on keerulisem mikrostruktuur, mis võib viia paremate elektrisõidukite akudeni.Grafeen on vaieldamatult kõige kuulsam süsiniku omapärane vorm.Seda on kasutatud liitiumioonakutehnoloogia potentsiaalse uue mängureeglina, kuid uued tootmismeetodid võivad lõpuks toota energiamahukamaid akusid.
Grafeeni võib vaadelda süsinikuaatomite võrgustikuna, kus iga süsinikuaatom on ühendatud kolme külgneva süsinikuaatomiga, et tekitada pisikesi kuusnurki.Teadlased oletavad aga, et lisaks sellele otsesele kärgstruktuurile saab tekitada ka teisi struktuure.
See on uus materjal, mille on välja töötanud Saksamaa Marburgi ülikooli ja Soome Aalto ülikooli meeskond.Nad meelitasid süsinikuaatomeid uutesse suundadesse.Niinimetatud bifenüülvõrgustik koosneb kuusnurkadest, ruutudest ja kaheksanurkadest, mis on grafeenist keerulisem võrk.Teadlased ütlevad, et seetõttu on sellel oluliselt erinevad ja mõnes mõttes soovitavamad elektroonilised omadused.
Näiteks kuigi grafeeni hinnatakse selle poolest, et see on pooljuht, käitub uus süsinikuvõrk rohkem nagu metall.Tegelikult saab bifenüülvõrgu triipe kasutada elektroonikaseadmete juhtivate niitidena, kui need on vaid 21 aatomit laiad.Nad juhtisid tähelepanu sellele, et sellisel skaalal käitub grafeen endiselt pooljuhina.
Peaautor ütles: „Seda uut tüüpi süsinikuvõrku saab kasutada ka suurepärase anoodmaterjalina liitiumioonakude jaoks.Võrreldes praeguste grafeenipõhiste materjalidega on sellel suurem liitiumisalvestusmaht.
Liitiumioonaku anood koosneb tavaliselt vaskfooliumile laotatud grafiidist.Sellel on kõrge elektrijuhtivus, mis pole oluline mitte ainult liitiumiioonide pöörduvaks paigutamiseks selle kihtide vahele, vaid ka seetõttu, et see võib seda jätkata potentsiaalselt tuhandete tsüklite jooksul.See teeb sellest ülitõhusa aku, aga ka aku, mis võib kesta kaua ilma riknemiseta.
Sellel uuel süsinikuvõrgul põhinevad tõhusamad ja väiksemad alternatiivid võivad aga muuta aku energia salvestamise intensiivsemaks.See võib muuta elektrisõidukid ja muud liitiumioonakusid kasutavad seadmed väiksemaks ja kergemaks.
Kuid nagu grafeeni puhul, on järgmiseks väljakutseks välja mõelda, kuidas seda uut versiooni suures mahus toota.Praegune kokkupanekumeetod tugineb ülisiledale kullapinnale, millel süsinikku sisaldavad molekulid moodustavad algselt ühendatud kuusnurkseid ahelaid.Järgnevad reaktsioonid ühendavad need ahelad, moodustades ruudu- ja kaheksanurkseid kujundeid, muutes lõpptulemuse grafeenist erinevaks.
Teadlased selgitasid: "Uus idee on kasutada grafeeni asemel bifenüüli tootmiseks kohandatud molekulaarseid prekursoreid.Nüüd on eesmärk toota suuremaid materjalilehti, et selle omadusi paremini mõista.
Postitusaeg: jaanuar 06-2022