Os pesquisadores previram uma nova rede de carbono, semelhante ao grafeno, mas com uma microestrutura mais complexa, que pode levar a melhores baterias de veículos elétricos.O grafeno é indiscutivelmente a forma peculiar mais famosa de carbono.Foi aproveitado como uma nova regra de jogo em potencial para a tecnologia de baterias de íon-lítio, mas novos métodos de fabricação podem eventualmente produzir baterias com uso mais intenso de energia.
O grafeno pode ser visto como uma rede de átomos de carbono, onde cada átomo de carbono está conectado a três átomos de carbono adjacentes para produzir pequenos hexágonos.No entanto, os pesquisadores especulam que, além dessa estrutura direta de favo de mel, outras estruturas também podem ser geradas.
Este é o novo material desenvolvido por uma equipe da Universidade de Marburg, na Alemanha, e da Universidade de Aalto, na Finlândia.Eles persuadiram os átomos de carbono em novas direções.A chamada rede bifenila é composta por hexágonos, quadrados e octógonos, que é uma grade mais complexa que o grafeno.Os pesquisadores dizem que, portanto, tem propriedades eletrônicas significativamente diferentes e, em alguns aspectos, mais desejáveis.
Por exemplo, embora o grafeno seja valorizado por sua capacidade como semicondutor, a nova rede de carbono se comporta mais como um metal.Na verdade, com apenas 21 átomos de largura, as listras da rede bifenila podem ser usadas como fios condutores para dispositivos eletrônicos.Eles apontaram que, nessa escala, o grafeno ainda se comporta como um semicondutor.
O principal autor disse: “Este novo tipo de rede de carbono também pode ser usado como um excelente material de ânodo para baterias de íon-lítio.Comparado com os materiais atuais à base de grafeno, tem uma maior capacidade de armazenamento de lítio.”
O ânodo de uma bateria de íons de lítio é geralmente composto de grafite espalhado sobre uma folha de cobre.Possui alta condutividade elétrica, o que não é apenas essencial para a colocação reversível de íons de lítio entre suas camadas, mas também porque pode continuar a fazê-lo por potencialmente milhares de ciclos.Isso a torna uma bateria altamente eficiente, mas também uma bateria que pode durar muito tempo sem degradação.
No entanto, alternativas mais eficientes e menores baseadas nessa nova rede de carbono podem tornar o armazenamento de energia da bateria mais intensivo.Isso pode tornar os veículos elétricos e outros dispositivos que usam baterias de íons de lítio menores e mais leves.
Porém, assim como o grafeno, descobrir como fabricar essa nova versão em larga escala é o próximo desafio.O método atual de montagem se baseia em uma superfície de ouro super lisa na qual moléculas contendo carbono inicialmente formam cadeias hexagonais conectadas.As reações subsequentes conectam essas cadeias para formar formas quadradas e octogonais, tornando o resultado final diferente do grafeno.
Os pesquisadores explicaram: “A nova ideia é usar precursores moleculares ajustados para produzir bifenila em vez de grafeno.O objetivo agora é produzir folhas maiores de material para que suas propriedades possam ser melhor compreendidas.”
Horário de postagem: 06 de janeiro de 2022