Tyrėjai numatė naują anglies tinklą, panašų į grafeną, bet su sudėtingesne mikrostruktūra, kuris gali lemti geresnes elektromobilių baterijas. Grafenas yra bene garsiausia savotiška anglies forma. Jis buvo panaudotas kaip potenciali nauja žaidimo taisyklė ličio jonų baterijų technologijoje, tačiau nauji gamybos metodai galiausiai gali padėti sukurti daugiau energijos reikalaujančias baterijas.
Grafeną galima laikyti anglies atomų tinklu, kur kiekvienas anglies atomas yra sujungtas su trimis gretimais anglies atomais ir sudaro mažyčius šešiakampius. Tačiau tyrėjai spėja, kad be šios tiesioginės korio struktūros, gali susidaryti ir kitos struktūros.
Tai nauja medžiaga, kurią sukūrė Marburgo universiteto Vokietijoje ir Aalto universiteto Suomijoje komanda. Jie nukreipė anglies atomus naujomis kryptimis. Vadinamasis bifenilo tinklas sudarytas iš šešiakampių, kvadratų ir aštuonkampių – tai sudėtingesnė tinklelis nei grafenas. Tyrėjai teigia, kad todėl jis pasižymi gerokai skirtingomis ir kai kuriais atžvilgiais labiau pageidaujamomis elektroninėmis savybėmis.
Pavyzdžiui, nors grafenas vertinamas dėl savo, kaip puslaidininkio, savybių, naujasis anglies tinklas elgiasi labiau kaip metalas. Tiesą sakant, net ir būdamas vos 21 atomo pločio, bifenilo tinklo juostelės gali būti naudojamos kaip laidūs siūlai elektroniniuose įrenginiuose. Jie atkreipė dėmesį, kad tokiu mastu grafenas vis dar elgiasi kaip puslaidininkis.
Pagrindinis autorius teigė: „Šis naujo tipo anglies tinklas taip pat gali būti naudojamas kaip puiki anodo medžiaga ličio jonų akumuliatoriams. Palyginti su dabartinėmis grafeno pagrindu pagamintomis medžiagomis, jis turi didesnę ličio kaupimo talpą.“
Ličio jonų akumuliatoriaus anodas paprastai sudarytas iš grafito, paskleisto ant vario folijos. Jis pasižymi dideliu elektriniu laidumu, kuris yra būtinas ne tik grįžtamam ličio jonų išdėstymui tarp jo sluoksnių, bet ir tam, kad jis gali tai daryti potencialiai tūkstančius ciklų. Dėl to tai yra labai efektyvi baterija, kuri taip pat gali tarnauti ilgą laiką be gedimų.
Tačiau efektyvesnės ir mažesnės alternatyvos, pagrįstos šiuo nauju anglies tinklu, gali padidinti akumuliatorių energijos kaupimo intensyvumą. Dėl to elektrinės transporto priemonės ir kiti įrenginiai, naudojantys ličio jonų baterijas, gali tapti mažesni ir lengvesni.
Tačiau, kaip ir grafeno atveju, kitas iššūkis yra išsiaiškinti, kaip pagaminti šią naują versiją dideliu mastu. Dabartinis surinkimo metodas remiasi itin lygiu aukso paviršiumi, ant kurio anglies turinčios molekulės iš pradžių sudaro sujungtas šešiakampes grandines. Vėlesnės reakcijos sujungia šias grandines, sudarydamos kvadratines ir aštuonkampes formas, todėl galutinis rezultatas skiriasi nuo grafeno.
Tyrėjai paaiškino: „Nauja idėja – naudoti pakoreguotus molekulinius pirmtakus bifenilui, o ne grafenui gaminti. Dabar tikslas – pagaminti didesnius medžiagos lakštus, kad būtų galima geriau suprasti jos savybes.“
Įrašo laikas: 2022 m. sausio 6 d.
