Зерттеушілер графенге ұқсас, бірақ күрделірек микроқұрылымы бар жаңа көміртегі желісін болжады, бұл электр көліктерінің батареяларын жақсартуға әкелуі мүмкін. Графен - көміртектің ең танымал ерекше түрі. Ол литий-ионды батарея технологиясы үшін әлеуетті жаңа ойын ережесі ретінде қарастырылды, бірақ жаңа өндіріс әдістері ақырында энергияны көп қажет ететін батареяларды шығара алады.
Графенді көміртек атомдарының желісі ретінде қарастыруға болады, мұнда әрбір көміртек атомы үш көршілес көміртек атомымен байланысып, кішкентай алтыбұрыштарды түзеді. Дегенмен, зерттеушілер бұл тікелей ұя тәрізді құрылымнан басқа, басқа да құрылымдарды жасауға болады деп болжайды.
Бұл Германиядағы Марбург университеті мен Финляндиядағы Аалто университетінің командасы әзірлеген жаңа материал. Олар көміртек атомдарын жаңа бағыттарға бағыттады. Бифенилдік желі деп аталатын желі алтыбұрыштардан, шаршылардан және сегізбұрыштардан тұрады, бұл графенге қарағанда күрделірек тор. Зерттеушілердің айтуынша, сондықтан оның айтарлықтай өзгеше және кейбір жағынан қалаулы электрондық қасиеттері бар.
Мысалы, графен жартылай өткізгіш ретіндегі қабілеті үшін бағаланғанымен, жаңа көміртекті желі металлға көбірек ұқсайды. Шын мәнінде, ені небәрі 21 атом болған кезде, бифенилдік желінің жолақтарын электронды құрылғылар үшін өткізгіш жіптер ретінде пайдалануға болады. Олар бұл масштабта графен әлі де жартылай өткізгіш сияқты әрекет ететінін атап өтті.
Негізгі автор былай деді: «Бұл жаңа көміртекті желі түрін литий-ионды батареялар үшін тамаша анод материалы ретінде де пайдалануға болады. Қазіргі графен негізіндегі материалдармен салыстырғанда, оның литий сақтау сыйымдылығы жоғары».
Литий-ионды батареяның анодтары әдетте мыс фольгаға жағылған графиттен тұрады. Оның электр өткізгіштігі жоғары, бұл литий иондарын қабаттары арасында қайтымды орналастыру үшін ғана емес, сонымен қатар ол мыңдаған циклдар бойы осылай жұмыс істей алатындықтан да маңызды. Бұл оны өте тиімді батареяға айналдырады, сонымен қатар ұзақ уақыт бойы ыдырамай жұмыс істей алатын батареяға айналдырады.
Дегенмен, осы жаңа көміртекті желіге негізделген тиімдірек және кішірек баламалар батарея энергиясын сақтауды қарқындырақ ете алады. Бұл литий-ионды батареяларды пайдаланатын электр көліктері мен басқа да құрылғыларды кішірек және жеңіл етуі мүмкін.
Дегенмен, графен сияқты, бұл жаңа нұсқаны кең көлемде қалай өндіру керектігін анықтау келесі қиындық болып табылады. Қазіргі құрастыру әдісі көміртегі бар молекулалар бастапқыда алтыбұрышты тізбектерді құрайтын өте тегіс алтын бетіне негізделген. Кейінгі реакциялар бұл тізбектерді шаршы және сегізбұрышты пішіндерді қалыптастыру үшін байланыстырады, бұл соңғы нәтижені графеннен өзгеше етеді.
Зерттеушілер былай деп түсіндірді: «Жаңа идея - графеннің орнына бифенил алу үшін түзетілген молекулалық прекурсорларды пайдалану. Қазіргі мақсат - оның қасиеттерін жақсырақ түсіну үшін үлкенірек материал парақтарын алу».
Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 6 қаңтар
