Tadqiqotchilar grafenga o'xshash, ammo murakkabroq mikrotuzilishga ega bo'lgan yangi uglerod tarmog'ini bashorat qilishdi, bu esa elektr transport vositalarining batareyalarini yaxshilashga olib kelishi mumkin. Grafen, shubhasiz, uglerodning eng mashhur o'ziga xos shaklidir. U lityum-ion batareya texnologiyasi uchun potentsial yangi o'yin qoidasi sifatida qo'llanilgan, ammo yangi ishlab chiqarish usullari oxir-oqibat ko'proq energiya talab qiladigan batareyalarni ishlab chiqarishi mumkin.
Grafenni uglerod atomlari tarmog'i sifatida ko'rish mumkin, bu yerda har bir uglerod atomi uchta qo'shni uglerod atomlariga ulanib, mayda olti burchakli hosil qiladi. Biroq, tadqiqotchilar bu to'g'ridan-to'g'ri asalari uyasi tuzilishidan tashqari, boshqa tuzilmalar ham hosil bo'lishi mumkinligini taxmin qilmoqdalar.
Bu Germaniyaning Marburg universiteti va Finlyandiyaning Aalto universiteti jamoasi tomonidan ishlab chiqilgan yangi material. Ular uglerod atomlarini yangi yo'nalishlarga yo'naltirishdi. Bifenil tarmog'i deb ataladigan narsa olti burchakli, kvadrat va sakkizburchaklardan iborat bo'lib, bu grafenga qaraganda murakkabroq panjara hisoblanadi. Tadqiqotchilarning ta'kidlashicha, shuning uchun u sezilarli darajada boshqacha va ba'zi jihatlarda ko'proq istalgan elektron xususiyatlarga ega.
Masalan, grafen yarimo'tkazgich sifatidagi qobiliyati uchun qadrlansa-da, yangi uglerod tarmog'i ko'proq metallga o'xshaydi. Aslida, atigi 21 atom kengligida, bifenil tarmog'ining chiziqlari elektron qurilmalar uchun o'tkazuvchan iplar sifatida ishlatilishi mumkin. Ular bu miqyosda grafen hali ham yarimo'tkazgich kabi harakat qilishini ta'kidladilar.
Asosiy muallif shunday dedi: “Ushbu yangi turdagi uglerod tarmogʻi lityum-ion batareyalar uchun ajoyib anod materiali sifatida ham ishlatilishi mumkin. Hozirgi grafen asosidagi materiallar bilan taqqoslaganda, u katta lityum saqlash sigʻimiga ega.”
Lityum-ion batareyasining anodi odatda mis folga ustiga surtilgan grafitdan iborat. U yuqori elektr o'tkazuvchanligiga ega, bu nafaqat lityum ionlarini qatlamlari orasiga teskari joylashtirish uchun, balki minglab tsikllar davomida buni davom ettirishi mumkinligi uchun ham muhimdir. Bu uni yuqori samarali batareyaga aylantiradi, shuningdek, uzoq vaqt davomida parchalanmasdan ishlay oladigan batareyadir.
Biroq, ushbu yangi uglerod tarmog'iga asoslangan yanada samaraliroq va kichikroq alternativalar batareya energiyasini saqlashni yanada intensivlashtirishi mumkin. Bu lityum-ion batareyalardan foydalanadigan elektr transport vositalari va boshqa qurilmalarni kichikroq va yengilroq qilishi mumkin.
Biroq, grafen singari, ushbu yangi versiyani keng miqyosda qanday ishlab chiqarishni aniqlash keyingi qiyinchilikdir. Hozirgi yig'ish usuli uglerod o'z ichiga olgan molekulalar dastlab bog'langan olti burchakli zanjirlarni hosil qiladigan juda silliq oltin yuzasiga asoslangan. Keyingi reaksiyalar bu zanjirlarni kvadrat va sakkizburchak shakllarni hosil qilish uchun bog'laydi, bu esa yakuniy natijani grafendan farq qiladi.
Tadqiqotchilar shunday tushuntirish berishdi: “Yangi gʻoya grafen oʻrniga bifenil ishlab chiqarish uchun sozlangan molekulyar prekursorlardan foydalanishdir. Endi maqsad uning xususiyatlarini yaxshiroq tushunish uchun kattaroq material varaqlarini ishlab chiqarishdir.”
Joylashtirilgan vaqt: 2022-yil 6-yanvar
