Հետազոտողները կանխատեսել են նոր ածխածնային ցանց, որը նման է գրաֆենին, բայց ավելի բարդ միկրոկառուցվածքով, որը կարող է հանգեցնել էլեկտրական մեքենաների ավելի լավ մարտկոցների ստեղծմանը: Գրաֆենը, թերևս, ածխածնի ամենահայտնի յուրահատուկ ձևն է: Այն դիտարկվել է որպես լիթիում-իոնային մարտկոցների տեխնոլոգիայի նոր հնարավոր կանոն, սակայն նոր արտադրական մեթոդները, ի վերջո, կարող են արտադրել ավելի էներգատար մարտկոցներ:
Գրաֆենը կարելի է դիտարկել որպես ածխածնի ատոմների ցանց, որտեղ յուրաքանչյուր ածխածնի ատոմ միացված է երեք հարակից ածխածնի ատոմների հետ՝ առաջացնելով փոքրիկ վեցանկյուններ: Այնուամենայնիվ, հետազոտողները ենթադրում են, որ այս անմիջական մեղրամոմային կառուցվածքից բացի, կարող են առաջանալ նաև այլ կառուցվածքներ:
Սա նոր նյութ է, որը մշակվել է Գերմանիայի Մարբուրգի համալսարանի և Ֆինլանդիայի Աալտո համալսարանի մի խումբ մասնագետների կողմից։ Նրանք ածխածնի ատոմները ուղղորդել են դեպի նոր ուղղություններ։ Այսպես կոչված բիֆենիլային ցանցը կազմված է վեցանկյուններից, քառակուսիներից և ութանկյուններից, որն ավելի բարդ ցանց է, քան գրաֆենը։ Հետազոտողները նշում են, որ, հետևաբար, այն ունի զգալիորեն տարբեր և որոշ առումներով ավելի ցանկալի էլեկտրոնային հատկություններ։
Օրինակ, չնայած գրաֆենը գնահատվում է որպես կիսահաղորդիչ, նոր ածխածնային ցանցն իրեն ավելի շատ մետաղի պես է պահում։ Փաստորեն, երբ ընդամենը 21 ատոմ լայնություն ունի, բիֆենիլային ցանցի շերտերը կարող են օգտագործվել որպես էլեկտրոնային սարքերի հաղորդիչ թելեր։ Նրանք նշեցին, որ այս մասշտաբով գրաֆենը դեռևս իրեն պահում է որպես կիսահաղորդիչ։
Գլխավոր հեղինակն ասել է. «Այս նոր տեսակի ածխածնային ցանցը կարող է նաև օգտագործվել որպես գերազանց անոդային նյութ լիթիում-իոնային մարտկոցների համար: Համեմատած ներկայիս գրաֆենի վրա հիմնված նյութերի հետ, այն ունի ավելի մեծ լիթիումի պահեստավորման հզորություն»:
Լիթիում-իոնային մարտկոցի անոդը սովորաբար կազմված է պղնձե փայլաթիթեղի վրա փռված գրաֆիտից։ Այն ունի բարձր էլեկտրահաղորդականություն, որը կարևոր է ոչ միայն շերտերի միջև լիթիումի իոնները հետադարձելիորեն տեղադրելու համար, այլև այն պատճառով, որ այն կարող է շարունակել դա անել հազարավոր ցիկլերի ընթացքում։ Սա այն դարձնում է բարձր արդյունավետությամբ մարտկոց, բայց նաև այնպիսին, որը կարող է երկար ժամանակ ծառայել առանց քայքայման։
Սակայն այս նոր ածխածնային ցանցի վրա հիմնված ավելի արդյունավետ և փոքր այլընտրանքները կարող են մարտկոցների էներգիայի կուտակումն ավելի ինտենսիվ դարձնել։ Սա կարող է էլեկտրական տրանսպորտային միջոցները և լիթիում-իոնային մարտկոցներ օգտագործող այլ սարքերը դարձնել ավելի փոքր և թեթև։
Սակայն, ինչպես գրաֆենի դեպքում, հաջորդ մարտահրավերը այս նոր տարբերակը մեծ մասշտաբով արտադրելու եղանակը պարզելն է: Հավաքման ներկայիս մեթոդը հիմնված է գերհարթ ոսկե մակերեսի վրա, որի վրա ածխածին պարունակող մոլեկուլները սկզբում ձևավորում են միացված վեցանկյուն շղթաներ: Հետագա ռեակցիաները միացնում են այս շղթաները՝ ձևավորելով քառակուսի և ութանկյուն ձևեր, ինչը վերջնական արդյունքը տարբերում է գրաֆենից:
Հետազոտողները բացատրեցին. «Նոր գաղափարն այն է, որ գրաֆենի փոխարեն բիֆենիլ արտադրելու համար օգտագործվեն ճշգրտված մոլեկուլային նախորդներ: Այժմ նպատակն է արտադրել նյութի ավելի մեծ թերթեր, որպեսզի դրա հատկությունները ավելի լավ հասկանալի լինեն»:
Հրապարակման ժամանակը. Հունվար-06-2022
