Mae ymchwilwyr wedi rhagweld rhwydwaith carbon newydd, tebyg i graphene, ond gyda microstrwythur mwy cymhleth, a allai arwain at well batris cerbydau trydan.Gellir dadlau mai graphene yw'r ffurf ryfedd mwyaf enwog o garbon.Fe'i defnyddiwyd fel rheol gêm newydd bosibl ar gyfer technoleg batri lithiwm-ion, ond gall dulliau gweithgynhyrchu newydd gynhyrchu batris mwy pŵer-ddwys yn y pen draw.
Gellir gweld graphene fel rhwydwaith o atomau carbon, lle mae pob atom carbon wedi'i gysylltu â thri atom carbon cyfagos i gynhyrchu hecsagonau bach.Fodd bynnag, mae'r ymchwilwyr yn dyfalu y gellir cynhyrchu strwythurau eraill yn ogystal â'r strwythur diliau uniongyrchol hwn.
Dyma'r deunydd newydd a ddatblygwyd gan dîm o Brifysgol Marburg yn yr Almaen a Phrifysgol Aalto yn y Ffindir.Fe wnaethon nhw gludo atomau carbon i gyfeiriadau newydd.Mae'r rhwydwaith deuffenyl fel y'i gelwir yn cynnwys hecsagonau, sgwariau ac octagonau, sy'n grid mwy cymhleth na graphene.Dywed yr ymchwilwyr, felly, fod ganddo briodweddau electronig mwy dymunol yn sylweddol wahanol, ac mewn rhai agweddau.
Er enghraifft, er bod graphene yn cael ei werthfawrogi am ei allu fel lled-ddargludydd, mae'r rhwydwaith carbon newydd yn ymddwyn yn debycach i fetel.Mewn gwirionedd, pan mai dim ond 21 atom o led, gellir defnyddio streipiau'r rhwydwaith deuffenylau fel edafedd dargludol ar gyfer dyfeisiau electronig.Fe wnaethant dynnu sylw at y ffaith bod graphene yn dal i ymddwyn fel lled-ddargludydd ar y raddfa hon.
Dywedodd y prif awdur: “Gellir defnyddio'r math newydd hwn o rwydwaith carbon hefyd fel deunydd anod rhagorol ar gyfer batris lithiwm-ion.O'i gymharu â deunyddiau presennol sy'n seiliedig ar graphene, mae ganddo fwy o gapasiti storio lithiwm. ”
Mae anod batri lithiwm-ion fel arfer yn cynnwys gwasgariad graffit ar ffoil copr.Mae ganddo ddargludedd trydanol uchel, sydd nid yn unig yn hanfodol ar gyfer gosod ïonau lithiwm yn wrthdroadwy rhwng ei haenau, ond hefyd oherwydd y gall barhau i wneud hynny am filoedd o gylchoedd o bosibl.Mae hyn yn ei gwneud yn batri hynod effeithlon, ond hefyd batri a all bara am amser hir heb ddiraddio.
Fodd bynnag, gall dewisiadau amgen mwy effeithlon a llai yn seiliedig ar y rhwydwaith carbon newydd hwn wneud storio ynni batri yn fwy dwys.Gall hyn wneud cerbydau trydan a dyfeisiau eraill sy'n defnyddio batris lithiwm-ion yn llai ac yn ysgafnach.
Fodd bynnag, fel graphene, darganfod sut i gynhyrchu'r fersiwn newydd hon ar raddfa fawr yw'r her nesaf.Mae'r dull presennol o gydosod yn dibynnu ar arwyneb aur llyfn iawn lle mae moleciwlau sy'n cynnwys carbon yn ffurfio cadwyni hecsagonol cysylltiedig i ddechrau.Mae adweithiau dilynol yn cysylltu'r cadwyni hyn i ffurfio siapiau sgwâr ac wythonglog, gan wneud y canlyniad terfynol yn wahanol i graphene.
Esboniodd yr ymchwilwyr: “Y syniad newydd yw defnyddio rhagsylweddion moleciwlaidd wedi'u haddasu i gynhyrchu deuffenylau yn lle graphene.Y nod nawr yw cynhyrchu dalennau mwy o ddeunydd fel y gellir deall ei briodweddau yn well.”
Amser postio: Ionawr-06-2022