अनुसन्धानकर्ताहरूले ग्राफिन जस्तै नयाँ कार्बन नेटवर्कको भविष्यवाणी गरेका छन्, तर अझ जटिल माइक्रोस्ट्रक्चर भएको, जसले राम्रो विद्युतीय सवारी साधन ब्याट्रीहरू निम्त्याउन सक्छ। ग्राफिन सम्भवतः कार्बनको सबैभन्दा प्रसिद्ध अनौठो रूप हो। यसलाई लिथियम-आयन ब्याट्री प्रविधिको लागि सम्भावित नयाँ खेल नियमको रूपमा प्रयोग गरिएको छ, तर नयाँ उत्पादन विधिहरूले अन्ततः बढी पावर-इन्टेन्सिभ ब्याट्रीहरू उत्पादन गर्न सक्छन्।
ग्राफिनलाई कार्बन परमाणुहरूको नेटवर्कको रूपमा हेर्न सकिन्छ, जहाँ प्रत्येक कार्बन परमाणु तीनवटा छेउछाउका कार्बन परमाणुहरूसँग जोडिएको हुन्छ जसले गर्दा साना हेक्सागनहरू उत्पादन हुन्छन्। यद्यपि, अनुसन्धानकर्ताहरूले अनुमान लगाएका छन् कि यो प्रत्यक्ष महकोम्ब संरचनाको अतिरिक्त, अन्य संरचनाहरू पनि उत्पन्न गर्न सकिन्छ।
यो जर्मनीको मारबर्ग विश्वविद्यालय र फिनल्याण्डको आल्टो विश्वविद्यालयको टोलीले विकास गरेको नयाँ सामग्री हो। तिनीहरूले कार्बन परमाणुहरूलाई नयाँ दिशामा जोडे। तथाकथित बाइफेनाइल नेटवर्क हेक्सागन, वर्ग र अष्टभुज मिलेर बनेको हुन्छ, जुन ग्राफिन भन्दा बढी जटिल ग्रिड हो। अनुसन्धानकर्ताहरू भन्छन् कि, त्यसकारण, यसमा उल्लेखनीय रूपमा फरक, र केही हिसाबले, बढी वांछनीय इलेक्ट्रोनिक गुणहरू छन्।
उदाहरणका लागि, ग्राफिनलाई अर्धचालकको रूपमा यसको क्षमताको लागि मूल्यवान मानिए पनि, नयाँ कार्बन नेटवर्कले धातु जस्तै व्यवहार गर्छ। वास्तवमा, जब केवल २१ परमाणु चौडा हुन्छ, बाइफेनिल नेटवर्कका धर्काहरू इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको लागि प्रवाहकीय धागोको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ। उनीहरूले औंल्याए कि यस स्केलमा, ग्राफिन अझै पनि अर्धचालक जस्तै व्यवहार गर्छ।
मुख्य लेखकले भने: "यो नयाँ प्रकारको कार्बन नेटवर्क लिथियम-आयन ब्याट्रीहरूको लागि उत्कृष्ट एनोड सामग्रीको रूपमा पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ। हालको ग्राफिन-आधारित सामग्रीहरूको तुलनामा, यसमा लिथियम भण्डारण क्षमता बढी छ।"
लिथियम-आयन ब्याट्रीको एनोड सामान्यतया तामाको पन्नीमा फैलिएको ग्रेफाइटबाट बनेको हुन्छ। यसमा उच्च विद्युतीय चालकता हुन्छ, जुन यसको तहहरू बीच लिथियम आयनहरू उल्टो राख्नको लागि मात्र आवश्यक छैन, तर यसले सम्भावित रूपमा हजारौं चक्रहरूको लागि त्यसो गर्न जारी राख्न सक्ने भएकोले पनि। यसले यसलाई अत्यधिक कुशल ब्याट्री बनाउँछ, तर ब्याट्री पनि जुन क्षय बिना लामो समयसम्म टिक्न सक्छ।
यद्यपि, यस नयाँ कार्बन नेटवर्कमा आधारित थप कुशल र साना विकल्पहरूले ब्याट्री ऊर्जा भण्डारणलाई अझ गहन बनाउन सक्छ। यसले लिथियम-आयन ब्याट्रीहरू प्रयोग गर्ने विद्युतीय सवारी साधनहरू र अन्य उपकरणहरूलाई सानो र हलुका बनाउन सक्छ।
यद्यपि, ग्राफिन जस्तै, यो नयाँ संस्करणलाई ठूलो मात्रामा कसरी निर्माण गर्ने भनेर पत्ता लगाउनु अर्को चुनौती हो। हालको संयोजन विधि सुपर चिल्लो सुनको सतहमा निर्भर गर्दछ जसमा कार्बन युक्त अणुहरू सुरुमा जोडिएका षट्कोणीय चेनहरू बनाउँछन्। त्यसपछिका प्रतिक्रियाहरूले यी चेनहरूलाई वर्ग र अष्टकोणीय आकारहरू बनाउन जोड्छन्, जसले अन्तिम परिणामलाई ग्राफिन भन्दा फरक बनाउँछ।
अनुसन्धानकर्ताहरूले व्याख्या गरे: "नयाँ विचार भनेको ग्राफिनको सट्टा बाइफेनाइल उत्पादन गर्न समायोजित आणविक पूर्ववर्तीहरू प्रयोग गर्नु हो। अब लक्ष्य भनेको सामग्रीको ठूला पानाहरू उत्पादन गर्नु हो ताकि यसको गुणहरू राम्रोसँग बुझ्न सकियोस्।"
पोस्ट समय: जनवरी-०६-२०२२
