Les chercheurs ont prédit un nouveau réseau de carbone, similaire au graphène, mais avec une microstructure plus complexe, ce qui peut conduire à de meilleures batteries de véhicules électriques. Le graphène est sans doute la forme de carbone particulière la plus célèbre. Il a été exploité comme une nouvelle règle de jeu potentielle pour la technologie des batteries lithium-ion, mais de nouvelles méthodes de fabrication peuvent éventuellement produire des batteries à forte puissance.
Le graphène peut être considéré comme un réseau d'atomes de carbone, où chaque atome de carbone est connecté à trois atomes de carbone adjacents pour produire de minuscules hexagones. Cependant, les chercheurs spéculent qu'en plus de cette structure en nid d'abeille directe, d'autres structures peuvent également être générées.
Il s'agit du nouveau matériel développé par une équipe de l'Université de Marburg en Allemagne et de l'Université Aalto en Finlande. Ils ont amacé les atomes de carbone dans de nouvelles directions. Le réseau biphényle soi-disant est composé d'hexagones, de carrés et d'octagones, qui est une grille plus complexe que le graphène. Les chercheurs disent que, par conséquent, il a des propriétés électroniques plus différentes et, à certains égards, plus souhaitables.
Par exemple, bien que le graphène soit évalué à sa capacité en tant que semi-conducteur, le nouveau réseau de carbone se comporte plus comme un métal. En fait, lorsque seulement 21 atomes de large, les rayures du réseau biphényle peuvent être utilisées comme threads conducteurs pour les appareils électroniques. Ils ont souligné qu'à cette échelle, le graphène se comporte toujours comme un semi-conducteur.
L'auteur principal a déclaré: "Ce nouveau type de réseau de carbone peut également être utilisé comme un excellent matériau d'anode pour les batteries au lithium-ion. Par rapport aux matériaux actuels à base de graphène, il a une plus grande capacité de stockage au lithium."
L'anode d'une batterie lithium-ion est généralement composée de graphite étalé sur du papier cuivré. Il a une conductivité électrique élevée, qui est non seulement essentielle pour placer réversiblement des ions lithium entre ses couches, mais aussi parce qu'il peut continuer à le faire pour des milliers de cycles. Cela en fait une batterie très efficace, mais aussi une batterie qui peut durer longtemps sans dégradation.
Cependant, des alternatives plus efficaces et plus petites basées sur ce nouveau réseau de carbone peuvent rendre le stockage d'énergie de la batterie plus intensif. Cela peut rendre les véhicules électriques et autres appareils qui utilisent des batteries au lithium-ion plus petites et plus légères.
Cependant, comme le graphène, trouver comment fabriquer cette nouvelle version à grande échelle est le prochain défi. La méthode d'assemblage actuelle repose sur une surface en or super lisse sur laquelle les molécules contenant du carbone forment initialement des chaînes hexagonales connectées. Les réactions ultérieures relient ces chaînes pour former des formes carrées et octogonales, ce qui rend le résultat final différent du graphène.
Les chercheurs ont expliqué: «La nouvelle idée est d'utiliser des précurseurs moléculaires ajustés pour produire du biphényle au lieu du graphène. Le but est maintenant de produire des feuilles de matériaux plus grandes afin que ses propriétés puissent être mieux comprises.»
Heure du poste: Jan-06-2022
