संशोधकांनी ग्राफीनसारखेच एक नवीन कार्बन नेटवर्क तयार होण्याची शक्यता वर्तवली आहे, परंतु अधिक जटिल सूक्ष्म संरचना असलेले, ज्यामुळे चांगल्या इलेक्ट्रिक वाहनांच्या बॅटरी तयार होऊ शकतात. ग्राफीन हे कदाचित कार्बनचे सर्वात प्रसिद्ध विचित्र रूप आहे. लिथियम-आयन बॅटरी तंत्रज्ञानासाठी संभाव्य नवीन गेम नियम म्हणून ते वापरले गेले आहे, परंतु नवीन उत्पादन पद्धती अखेरीस अधिक ऊर्जा-केंद्रित बॅटरी तयार करू शकतात.
ग्राफीन हे कार्बन अणूंचे एक जाळे म्हणून पाहिले जाऊ शकते, जिथे प्रत्येक कार्बन अणू तीन लगतच्या कार्बन अणूंशी जोडलेला असतो आणि लहान षटकोन तयार करतो. तथापि, संशोधकांचा असा अंदाज आहे की या थेट मधाच्या पोळ्याच्या रचनेव्यतिरिक्त, इतर रचना देखील निर्माण केल्या जाऊ शकतात.
जर्मनीतील मारबर्ग विद्यापीठ आणि फिनलंडमधील आल्टो विद्यापीठाच्या पथकाने विकसित केलेला हा नवीन पदार्थ आहे. त्यांनी कार्बन अणूंना नवीन दिशांमध्ये एकत्र केले. तथाकथित बायफेनिल नेटवर्क षटकोनी, चौरस आणि अष्टकोनांनी बनलेले आहे, जे ग्राफीनपेक्षा अधिक जटिल ग्रिड आहे. संशोधकांचे म्हणणे आहे की, म्हणूनच, त्यात लक्षणीय भिन्न आणि काही बाबतीत अधिक इच्छित इलेक्ट्रॉनिक गुणधर्म आहेत.
उदाहरणार्थ, जरी ग्राफीनला अर्धवाहक म्हणून त्याच्या क्षमतेसाठी मूल्यवान मानले जात असले तरी, नवीन कार्बन नेटवर्क धातूसारखे अधिक वागते. खरं तर, जेव्हा फक्त 21 अणू रुंद असतात, तेव्हा बायफेनिल नेटवर्कचे पट्टे इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांसाठी वाहक धागे म्हणून वापरले जाऊ शकतात. त्यांनी असे निदर्शनास आणून दिले की या प्रमाणात, ग्राफीन अजूनही अर्धवाहकासारखे वागते.
मुख्य लेखक म्हणाले: "या नवीन प्रकारच्या कार्बन नेटवर्कचा वापर लिथियम-आयन बॅटरीसाठी एक उत्कृष्ट एनोड मटेरियल म्हणून देखील केला जाऊ शकतो. सध्याच्या ग्राफीन-आधारित मटेरियलच्या तुलनेत, त्याची लिथियम साठवण क्षमता जास्त आहे."
लिथियम-आयन बॅटरीचा एनोड सहसा तांब्याच्या फॉइलवर पसरलेल्या ग्रेफाइटपासून बनलेला असतो. त्यात उच्च विद्युत चालकता असते, जी केवळ त्याच्या थरांमध्ये लिथियम आयन उलटे ठेवण्यासाठी आवश्यक नाही, तर ती हजारो चक्रांसाठी असे करत राहू शकते म्हणून देखील आवश्यक आहे. यामुळे ती एक अत्यंत कार्यक्षम बॅटरी बनते, परंतु एक बॅटरी देखील बनते जी खराब न होता बराच काळ टिकू शकते.
तथापि, या नवीन कार्बन नेटवर्कवर आधारित अधिक कार्यक्षम आणि लहान पर्याय बॅटरी ऊर्जा साठवण अधिक गहन बनवू शकतात. यामुळे लिथियम-आयन बॅटरी वापरणारी इलेक्ट्रिक वाहने आणि इतर उपकरणे लहान आणि हलकी होऊ शकतात.
तथापि, ग्राफीनप्रमाणे, ही नवीन आवृत्ती मोठ्या प्रमाणात कशी तयार करायची हे शोधणे हे पुढील आव्हान आहे. सध्याची असेंब्ली पद्धत एका अतिशय गुळगुळीत सोन्याच्या पृष्ठभागावर अवलंबून आहे ज्यावर कार्बनयुक्त रेणू सुरुवातीला जोडलेले षटकोनी साखळ्या तयार करतात. त्यानंतरच्या प्रतिक्रिया या साखळ्यांना चौरस आणि अष्टकोनी आकार तयार करण्यासाठी जोडतात, ज्यामुळे अंतिम परिणाम ग्राफीनपेक्षा वेगळा बनतो.
संशोधकांनी स्पष्ट केले: "ग्राफीनऐवजी बायफेनिल तयार करण्यासाठी समायोजित आण्विक पूर्वसूचकांचा वापर करणे ही नवीन कल्पना आहे. आता ध्येय म्हणजे मोठ्या प्रमाणात सामग्री तयार करणे जेणेकरून त्याचे गुणधर्म अधिक चांगल्या प्रकारे समजू शकतील."
पोस्ट वेळ: जानेवारी-०६-२०२२
