Esploristoj antaŭdiris novan karbonan reton, similan al grafeno, sed kun pli kompleksa mikrostrukturo, kiu povus konduki al pli bonaj baterioj por elektraj veturiloj. Grafeno estas verŝajne la plej fama stranga formo de karbono. Ĝi estis konsiderata kiel ebla nova ludregulo por litio-jona bateriteknologio, sed novaj fabrikadmetodoj povas poste produkti pli energi-intensajn bateriojn.
Grafeno videblas kiel reto de karbonatomoj, kie ĉiu karbonatomo estas konektita al tri apudaj karbonatomoj por produkti etajn seslaterojn. Tamen, la esploristoj konjektas, ke krom ĉi tiu rekta mielĉelara strukturo, ankaŭ aliaj strukturoj povas esti generitaj.
Jen la nova materialo evoluigita de teamo de la Universitato de Marburg en Germanio kaj la Universitato Aalto en Finnlando. Ili persvadis karbonajn atomojn en novajn direktojn. La tiel nomata bifenila reto konsistas el seslateroj, kvadratoj kaj oklateroj, kio estas pli kompleksa reto ol grafeno. La esploristoj diras, ke tial ĝi havas signife malsamajn, kaj laŭ iuj aspektoj, pli dezirindajn elektronikajn ecojn.
Ekzemple, kvankam grafeno estas aprezata pro sia kapablo kiel duonkonduktaĵo, la nova karbona reto kondutas pli kiel metalo. Fakte, kiam ĝi estas nur 21 atomojn larĝa, la strioj de la bifenila reto povas esti uzataj kiel konduktivaj fadenoj por elektronikaj aparatoj. Ili atentigis, ke je ĉi tiu skalo, grafeno ankoraŭ kondutas kiel duonkonduktaĵo.
La ĉefa aŭtoro diris: “Ĉi tiu nova tipo de karbona reto ankaŭ povas esti uzata kiel bonega anoda materialo por litio-jonaj baterioj. Kompare kun nunaj grafeno-bazitaj materialoj, ĝi havas pli grandan litian stokan kapaciton.”
La anodo de litio-jona baterio kutime konsistas el grafito sternita sur kupra folio. Ĝi havas altan elektran konduktivecon, kiu estas ne nur esenca por reigeble meti litiajn jonojn inter ĝiajn tavolojn, sed ankaŭ ĉar ĝi povas daŭre fari tion dum eble miloj da cikloj. Tio igas ĝin tre efika baterio, sed ankaŭ baterio kiu povas daŭri longe sen degradiĝo.
Tamen, pli efikaj kaj pli malgrandaj alternativoj bazitaj sur ĉi tiu nova karbona reto povas igi baterian energian stokadon pli intensa. Tio povas igi elektrajn veturilojn kaj aliajn aparatojn, kiuj uzas litio-jonajn bateriojn, pli malgrandaj kaj pli malpezaj.
Tamen, same kiel ĉe grafeno, la sekva defio estas eltrovi kiel fabriki ĉi tiun novan version grandskale. La nuna metodo de muntado dependas de superglata ora surfaco, sur kiu karbon-entenantaj molekuloj komence formas konektitajn seslaterajn ĉenojn. Postaj reakcioj konektas ĉi tiujn ĉenojn por formi kvadratajn kaj okangulajn formojn, igante la finan rezulton malsama ol ĉe grafeno.
La esploristoj klarigis: “La nova ideo estas uzi adaptitajn molekulajn antaŭulojn por produkti bifenilon anstataŭ grafeno. La celo nun estas produkti pli grandajn foliojn de materialo por ke ĝiaj ecoj estu pli bone komprenataj.”
Afiŝtempo: Jan-06-2022
