Fuerscher hunn en neit Kuelestoffnetz virausgesot, ähnlech wéi Graphen, awer mat enger méi komplexer Mikrostruktur, wat zu bessere Batterien fir Elektroautoen féiere kéint. Graphen ass wahrscheinlech déi bekanntst speziell Form vu Kuelestoff. Et gouf als potenziell nei Spillregel fir d'Lithium-Ionen-Batterietechnologie ugesinn, awer nei Produktiounsmethoden kënnen eventuell méi energieintensiv Batterien produzéieren.
Graphen kann als en Netzwierk vu Kuelestoffatome gesi ginn, wou all Kuelestoffatom mat dräi benachbarte Kuelestoffatome verbonnen ass, fir kleng Hexagonen ze produzéieren. D'Fuerscher spekuléieren awer, datt nieft dëser direkter Wabenstruktur och aner Strukturen entstinn kënnen.
Dëst ass dat neit Material, dat vun engem Team vun der Universitéit Marburg an Däitschland an der Aalto Universitéit a Finnland entwéckelt gouf. Si hunn d'Kuelestoffatome an nei Richtungen bruecht. Dat sougenannt Biphenylnetz besteet aus Hexagonen, Quadraten an Achteckonen, wat e méi komplexes Gitter ass wéi Graphen. D'Fuerscher soen, datt et dofir wesentlech aner, an a verschiddene Hisiichten, méi erwënscht elektronesch Eegeschafte huet.
Zum Beispill, obwuel Graphen fir seng Fäegkeet als Hallefleeder geschätzt gëtt, verhält sech dat neit Kuelestoffnetz éischter wéi e Metall. Tatsächlech, wann et nëmmen 21 Atomer breet ass, kënnen d'Sträife vum Biphenylnetz als leetfäeg Fuedem fir elektronesch Apparater benotzt ginn. Si hunn drop higewisen, datt sech Graphen a dëser Skala ëmmer nach wéi e Hallefleeder verhält.
Den Haaptauteur sot: „Dës nei Zort Kuelestoffnetz kann och als exzellent Anodematerial fir Lithium-Ionen-Batterien benotzt ginn. Am Verglach mat aktuellen Graphen-baséierte Materialien huet et eng méi grouss Lithiumspäicherkapazitéit.“
D'Anode vun enger Lithium-Ionen-Batterie besteet normalerweis aus Graphit, deen op Kofferfolie verdeelt ass. Si huet eng héich elektresch Leetfäegkeet, déi net nëmmen essentiell ass fir Lithium-Ionen reversibel tëscht hire Schichten ze placéieren, mä och well se dat potenziell Dausende vu Zyklen weider maache kann. Dëst mécht se zu enger héicheffizienter Batterie, awer och zu enger Batterie, déi laang hält, ouni datt se verschlechtert gëtt.
Méi effizient a méi kleng Alternativen, déi op dësem neie Kuelestoffnetz baséieren, kënnen d'Energiespeicherung a Batterien méi intensiv maachen. Dëst kéint Elektroautoen an aner Apparater, déi Lithium-Ionen-Batterien benotzen, méi kleng a méi liicht maachen.
Wéi beim Graphen ass et awer déi nächst Erausfuerderung erauszefannen, wéi een dës nei Versioun a grousser Skala hierstelle kann. Déi aktuell Montagemethod baséiert op enger superglatter Golduewerfläch, op där kuelestoffhalteg Moleküle ufanks verbonnen hexagonal Ketten bilden. Duerno verbannen dës Ketten quadratesch an aachteckeg Formen, wouduerch d'Endresultat sech vum Graphen ënnerscheet.
D'Fuerscher hunn erkläert: „Déi nei Iddi ass et, ugepasst molekular Virleefer ze benotzen, fir Biphenyl amplaz vu Graphen ze produzéieren. D'Zil ass elo, méi grouss Materialplacken ze produzéieren, fir datt seng Eegeschafte besser verstane kënne ginn.“
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 06.01.2022
