Os pesquisadores previram uma nova rede de carbono, semelhante ao grafeno, mas com uma microestrutura mais complexa, o que pode levar a melhores baterias de veículos elétricos. O grafeno é sem dúvida a forma peculiar de carbono mais famosa. Ele foi escolhido como uma nova regra de jogo em potencial para a tecnologia de bateria de íons de lítio, mas novos métodos de fabricação podem eventualmente produzir mais baterias com uso intensivo de energia.
O grafeno pode ser visto como uma rede de átomos de carbono, onde cada átomo de carbono é 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 na Universidade Aalto, na Finlândia. Eles persuadiram átomos de carbono em novas direções. A chamada rede bifenil é composta por hexágonos, quadrados e octagons, que é uma grade mais complexa que o grafeno. Os pesquisadores dizem que, portanto, é significativamente diferente e, em alguns aspectos, propriedades eletrônicas mais desejáveis.
Por exemplo, embora o grafeno seja avaliado por sua capacidade como semicondutor, a nova rede de carbono se comporta mais como um metal. De fato, quando apenas 21 átomos de largura, as faixas da rede bifenil podem ser usadas como fios condutores para dispositivos eletrônicos. Eles apontaram que, nessa escala, o grafeno ainda se comporta como um semicondutor.
O autor principal disse: "Esse novo tipo de rede de carbono também pode ser usado como um excelente material de ânodo para baterias de íons de lítio. Comparado com materiais atuais à base de grafeno, possui uma maior capacidade de armazenamento de lítio".
O ânodo de uma bateria de íons de lítio geralmente é composto de grafite espalhada em papel alumínio de cobre. Possui alta condutividade elétrica, que não é apenas essencial para a colocação de íons de lítio reversivelmente entre suas camadas, mas também porque pode continuar a fazê -lo por potencialmente milhares de ciclos. Isso o torna uma bateria altamente eficiente, mas também uma bateria que pode durar muito tempo sem degradação.
No entanto, alternativas mais eficientes e menores com base 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.
No entanto, como grafeno, descobrir como fabricar esta nova versão em larga escala é o próximo desafio. O método atual de montagem baseia-se em uma superfície de ouro super lisa, na qual as 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 idéia é usar precursores moleculares ajustados para produzir bifenil em vez de grafeno. O objetivo agora é produzir folhas maiores de material para que suas propriedades possam ser melhor compreendidas".
Hora de postagem: Jan-06-2022
