Araştırmacılar, grafene benzer, ancak daha karmaşık bir mikroyapı ile yeni bir karbon ağı öngördüler, bu da daha iyi elektrikli araç pillerine yol açabilir. Grafen tartışmasız en ünlü karbon şeklidir. Lityum-iyon pil teknolojisi için potansiyel yeni bir oyun kuralı olarak kullanıldı, ancak yeni üretim yöntemleri sonunda daha fazla güç yoğun pil üretebilir.
Grafen, her bir karbon atomunun küçük altıgenler üretmek için üç bitişik karbon atomuna bağlı olduğu bir karbon atomları ağı olarak görülebilir. Bununla birlikte, araştırmacılar bu doğrudan petek yapısına ek olarak, diğer yapıların da üretilebileceğini düşünüyor.
Bu, Almanya'daki Marburg Üniversitesi ve Finlandiya'daki Aalto Üniversitesi tarafından geliştirilen yeni materyal. Karbon atomlarını yeni yönlere koydular. Sözde bifenil ağı, grafenden daha karmaşık bir ızgara olan altıgenler, kareler ve sekizgenlerden oluşur. Araştırmacılar, bu nedenle, önemli ölçüde farklı ve bazı açılardan daha arzu edilen elektronik özelliklere sahip olduğunu söylüyorlar.
Örneğin, grafen bir yarı iletken olarak yeteneği için değer vermesine rağmen, yeni karbon ağı daha çok bir metal gibi davranır. Aslında, sadece 21 atom genişliğinde, bifenil ağının şeritleri elektronik cihazlar için iletken iplikler olarak kullanılabilir. Bu ölçekte grafenin hala bir yarı iletken gibi davrandığına dikkat çektiler.
Ana yazar şunları söyledi: “Bu yeni karbon ağı, lityum iyon piller için mükemmel bir anot malzemesi olarak da kullanılabilir. Mevcut grafen bazlı malzemelerle karşılaştırıldığında, daha büyük bir lityum depolama kapasitesine sahiptir.”
Bir lityum iyon pilin anotu genellikle bakır folyo üzerine yayılmış grafitten oluşur. Yüksek elektrik iletkenliğine sahiptir, bu da sadece lityum iyonlarını katmanları arasında geri dönüşümlü bir şekilde yerleştirmek için değil, aynı zamanda potansiyel olarak binlerce döngü için bunu yapmaya devam edebileceği için gereklidir. Bu, onu yüksek verimli bir pil, aynı zamanda bozulmadan uzun süre dayanabilen bir pil yapar.
Bununla birlikte, bu yeni karbon ağına dayanan daha verimli ve daha küçük alternatifler, pil enerjisi depolamasını daha yoğun hale getirebilir. Bu, elektrikli araçları ve lityum iyon pilleri kullanan diğer cihazları daha küçük ve daha hafif hale getirebilir.
Bununla birlikte, grafen gibi, bu yeni versiyonun büyük ölçekte nasıl üretileceğini bulmak bir sonraki zorluktur. Mevcut montaj yöntemi, karbon içeren moleküllerin başlangıçta bağlı altıgen zincirler oluşturduğu süper pürüzsüz bir altın yüzeye dayanmaktadır. Sonraki reaksiyonlar bu zincirleri kare ve sekizgen şekiller oluşturacak şekilde bağlar, bu da nihai sonucu grafenden farklı hale getirir.
Araştırmacılar şöyle açıkladı: “Yeni fikir, grafen yerine bifenil üretmek için ayarlanmış moleküler öncüleri kullanmaktır. Şimdi amaç, özelliklerinin daha iyi anlaşılabilmesi için daha büyük malzeme tabakaları üretmektir.”
Gönderme Zamanı: Ocak-06-2022
