新的碳網(wǎng)絡(luò)材料可讓電池技術(shù)突破性進(jìn)步

發(fā)布：cyqdesign 2021-05-22 13:53 閱讀：789

日前，研究人員已經(jīng)預(yù)測(cè)到一種新的碳網(wǎng)絡(luò)，類似于石墨烯，但具有更復(fù)雜的微觀結(jié)構(gòu)，可能帶來(lái)更好的電動(dòng)汽車電池。石墨烯可以說(shuō)是最著名的碳的奇特形式，已經(jīng)被挖掘?yàn)殇囯x子電池技術(shù)的潛在新游戲規(guī)則，但是新的制造方法最終可以生產(chǎn)出更多的功率密集型電池。

石墨烯可以被看成是碳原子的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)碳原子與三個(gè)相鄰的碳原子相連時(shí)，會(huì)產(chǎn)生微小的六邊形。然而，研究人員推測(cè)，除了這種直接的蜂窩狀結(jié)構(gòu)外，還可以生成其他結(jié)構(gòu)。

這就是來(lái)自德國(guó)馬爾堡大學(xué)和芬蘭阿爾托大學(xué)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)所開發(fā)的新材料，他們將碳原子哄騙到新的方向。所謂的聯(lián)苯網(wǎng)絡(luò)是由六邊形、正方形和八邊形組成的，是一種比石墨烯更復(fù)雜的網(wǎng)格。研究人員說(shuō)，因此，它具有明顯不同的，而且在某些方面更可取的電子特性。

例如，雖然石墨烯因其作為半導(dǎo)體的能力而受到重視，但新的碳網(wǎng)絡(luò)的行為更像一種金屬。事實(shí)上，在只有21個(gè)原子寬的情況下，聯(lián)苯網(wǎng)絡(luò)的條紋可以作為電子設(shè)備的導(dǎo)電線。他們指出，在這種規(guī)模下，石墨烯的行為仍然像一個(gè)半導(dǎo)體。

馬堡大學(xué)的Qitang Fan是這項(xiàng)新研究的主要作者，他表示："這種新型的碳網(wǎng)絡(luò)也可以作為鋰離子電池的一種卓越的陽(yáng)極材料，與目前基于石墨烯的材料相比，具有更大的儲(chǔ)鋰能力。"

鋰離子電池的陽(yáng)極通常由鋪在銅箔上的石墨組成。它具有高導(dǎo)電性，這不僅對(duì)在其層間可逆地放置鋰離子至關(guān)重要，而且還因?yàn)樗梢栽跐撛诘臄?shù)千次循環(huán)中繼續(xù)這樣做。這使其成為一個(gè)高效的電池，同時(shí)也是一個(gè)可以持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間而不退化的電池。

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