Муҳаққиқон як шабакаи нави карбонро пешгӯӣ карданд, ки ба графен монанд аст, аммо бо микроструктураи мураккабтаре, ки метавонад ба батареяҳои беҳтари мошинҳои барқӣ оварда расонад. Графен эҳтимолан маъмултарин шакли хоси карбон аст. Он ҳамчун як қоидаи нави эҳтимолии бозӣ барои технологияи батареяи литий-ион истифода шудааст, аммо усулҳои нави истеҳсолӣ дар ниҳоят метавонанд батареяҳои пурқувваттарро тавлид кунанд.
Графенро ҳамчун як шабакаи атомҳои карбон дидан мумкин аст, ки дар он ҳар як атоми карбон ба се атоми карбон пайваст карда мешавад, то шашкунҷаҳои ночизро тавлид кунад. Аммо, муҳаққиқон тахмин мезананд, ки ба ғайр аз ин сохтори мустақими асал, сохторҳои дигар низ метавонанд тавлид шаванд.
Ин маводи навест, ки аз ҷониби як гурӯҳи Донишгоҳи Марбурги Олмон ва Донишгоҳи Аалто дар Финландия таҳия шудааст. Онҳо атомҳои карбонро ба самтҳои нав ҷалб карданд. Шабакаи ба истилоҳ бифенил аз шашкунҷаҳо, квадратҳо ва ҳашткунҷаҳо иборат аст, ки нисбат ба графен як шабакаи мураккабтар аст. Муҳаққиқон мегӯянд, ки аз ин рӯ, он дорои хосиятҳои электронии хеле фарқкунанда ва аз баъзе ҷиҳатҳо, матлубтар аст.
Масалан, гарчанде ки графен барои қобилияти худ ҳамчун нимноқил арзёбӣ мешавад, шабакаи нави карбон бештар ба металл монанд аст. Дар асл, вақте ки паҳнои ҳамагӣ 21 атом аст, рахҳои шабакаи бифенилро метавон ҳамчун риштаҳои гузаронанда барои дастгоҳҳои электронӣ истифода бурд. Онҳо қайд карданд, ки дар ин миқёс графен то ҳол мисли нимноқил амал мекунад.
Муаллифи асосӣ гуфт: "Ин навъи нави шабакаи карбон метавонад ҳамчун як маводи аълои анод барои батареяҳои литий-ион истифода шавад. Дар муқоиса бо маводҳои ҳозираи графен, он дорои зарфияти бештари нигоҳдории литий мебошад."
Аноди батареяи литий-ион одатан аз графит дар фолгаи мис паҳншуда иборат аст. Он дорои гузариши баланди барқ аст, ки на танҳо барои ҷойгиркунии баръакси ионҳои литий дар байни қабатҳои худ муҳим аст, балки аз он сабаб, ки он метавонад ин корро дар тӯли ҳазорҳо давраҳои эҳтимолӣ идома диҳад. Ин онро як батареяи хеле самаранок, балки инчунин батареяе месозад, ки метавонад муддати тӯлонӣ бидуни таназзул кор кунад.
Аммо, алтернативаҳои самараноктар ва хурдтар дар асоси ин шабакаи нави карбон метавонанд захираи энергияи батареяро пуршиддат гардонанд. Ин метавонад мошинҳои барқӣ ва дигар дастгоҳҳоеро, ки батареяҳои литий-ион истифода мебаранд, хурдтар ва сабуктар кунанд.
Аммо, ба монанди графен, фаҳмидани он, ки чӣ гуна ин версияи навро дар миқёси васеъ истеҳсол кардан душвор аст. Усули кунунии васлкунӣ ба сатҳи тиллои хеле ҳамвор такя мекунад, ки дар он молекулаҳои дорои карбон дар аввал занҷирҳои шашкунҷаи пайвастро ташкил медиҳанд. Реаксияҳои минбаъда ин занҷирҳоро мепайвандад, то шаклҳои мураббаъ ва ҳашткунҷаро ба вуҷуд оранд, ки натиҷаи ниҳоӣ аз графен фарқ мекунад.
Муҳаққиқон шарҳ доданд: "Идеяи нав истифодаи прекурсорҳои молекулавии тасҳеҳшуда барои тавлиди бифенил ба ҷои графен аст. Ҳоло ҳадаф истеҳсоли варақҳои калонтари мавод аст, то хосиятҳои он беҳтар дарк карда шаванд."
Вақти фиристодан: январ-06-2022
