Tutkijat ovat ennustaneet uuden hiiliverkoston, joka on samanlainen kuin grafeeni, mutta jolla on monimutkaisempi mikrorakenne, mikä voi johtaa parempiin sähköajoneuvojen akkuihin.Grafeeni on luultavasti tunnetuin hiilen erityinen muoto.Sitä on käytetty mahdollisena uutena pelisääntönä litiumioniakkuteknologialle, mutta uusilla valmistusmenetelmillä voidaan lopulta tuottaa enemmän virtaa kuluttavia akkuja.
Grafeeni voidaan nähdä hiiliatomien verkostona, jossa jokainen hiiliatomi on yhdistetty kolmeen vierekkäiseen hiiliatomiin pienten kuusikulmioiden muodostamiseksi.Tutkijat kuitenkin spekuloivat, että tämän suoran hunajakennorakenteen lisäksi voidaan luoda myös muita rakenteita.
Tämä on uusi materiaali, jonka on kehittänyt Saksan Marburgin yliopiston ja Suomen Aalto-yliopiston tiimi.Ne houkuttelivat hiiliatomeja uusiin suuntiin.Ns. bifenyyliverkosto koostuu kuusikulmioista, neliöistä ja kahdeksankulmioista, mikä on monimutkaisempi verkko kuin grafeeni.Tutkijat sanovat, että siksi sillä on huomattavasti erilaiset ja joissain suhteissa toivottavammat elektroniset ominaisuudet.
Esimerkiksi vaikka grafeenia arvostetaan sen kyvystä puolijohteena, uusi hiiliverkosto käyttäytyy enemmän kuin metalli.Itse asiassa, kun vain 21 atomia leveä, bifenyyliverkoston raitoja voidaan käyttää sähköä johtavina lankoina elektronisissa laitteissa.He huomauttivat, että tässä mittakaavassa grafeeni käyttäytyy edelleen kuin puolijohde.
Pääkirjailija sanoi: ”Tätä uudentyyppistä hiiliverkkoa voidaan käyttää myös erinomaisena anodimateriaalina litiumioniakuille.Nykyisiin grafeenipohjaisiin materiaaleihin verrattuna siinä on suurempi litiumin varastointikapasiteetti."
Litiumioniakun anodi koostuu yleensä kuparikalvolle levitetystä grafiitista.Sillä on korkea sähkönjohtavuus, mikä ei ole vain välttämätön litiumionien palautuvaan sijoittamiseen kerrosten väliin, vaan myös siksi, että se voi jatkaa niin mahdollisesti tuhansia syklejä.Tämä tekee siitä erittäin tehokkaan akun, mutta myös akun, joka voi kestää pitkään ilman huononemista.
Tähän uuteen hiiliverkkoon perustuvat tehokkaammat ja pienemmät vaihtoehdot voivat kuitenkin tehostaa akkuenergian varastointia.Tämä voi tehdä sähköajoneuvoista ja muista litiumioniakkuja käyttävistä laitteista pienempiä ja kevyempiä.
Grafeenin tapaan seuraava haaste on kuitenkin selvittää, kuinka tämä uusi versio valmistetaan suuressa mittakaavassa.Nykyinen kokoonpanomenetelmä perustuu erittäin sileään kultapintaan, jolle hiiltä sisältävät molekyylit muodostavat alun perin yhdistettyjä kuusikulmaisia ketjuja.Myöhemmät reaktiot yhdistävät nämä ketjut neliön ja kahdeksankulmaisen muotoon, jolloin lopputulos eroaa grafeenista.
Tutkijat selittivät: "Uusi idea on käyttää säädettyjä molekyyliprekursoreita bifenyylin tuottamiseen grafeenin sijaan.Tavoitteena on nyt valmistaa suurempia materiaalilevyjä, jotta sen ominaisuuksia voidaan ymmärtää paremmin.
Postitusaika: 06.01.2022