比石墨烯性能更優越的新材料可引發突破性的電池技術進化
研究人員已經預測到一種新的碳網絡，類似于石墨烯，但具有更復雜的微觀結構，可能帶來更好的電動汽車電池。石墨烯可以說是最著名的碳的奇特形式，已經被挖掘為鋰離子電池技術的潛在新游戲規則，但是新的制造方法最終可以生產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狀結構，其中每個碳原子與三個相鄰的碳原子相連時，會產生微小的六邊形。然而，研究人員推測，除了這種直接的蜂窩狀結構外，還可以生成其他結構。
這就是來自德國馬爾堡大學和芬蘭阿爾托大學的一個團隊所開發的新材料，他們將碳原子哄騙到新的方向。所謂的聯苯網絡是由六邊形、正方形和八邊形組成的，是一種比石墨烯更復雜的網格。研究人員說，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體的能力而受到重視，但新的碳網絡的行為更像一種金屬。事實上，在只有21個原子寬的情況下，聯苯網絡的條紋可以作為電子設備的導電線。他們指出，在這種規模下，石墨烯的行為仍然像一個半導體。
馬堡大學的Qitang Fan是這項新研究的主要作者，他表示："這種新型的碳網絡也可以作為鋰離子電池的一種卓越的陽極材料，與目前基于石墨烯的材料相比，具有更大的儲鋰能力。"
鋰離子電池的陽極通常由鋪在銅箔上的石墨組成。它具有高導電性，這不僅對在其層間可逆地放置鋰離子至關重要，而且還因為它可以在潛在的數千次循環中繼續這樣做。這使其成為一個高效的電池，同時也是一個可以持續很長時間而不退化的電池。
然而，基于這種新的碳網絡的更有效、更小的替代物，可以使電池儲能更加密集。這可能使電動車和其他使用鋰離子電池的設備變得更小、更輕。
然而，與石墨烯一樣，弄清楚如何大規模地制造這種新版本是下一個挑戰。目前的組裝方法依賴于一個超級光滑的黃金表面，含碳分子最初在上面形成連在一起的六邊形鏈子。隨后的反應將這些鏈連接起來，形成方形和八角形，使最終的結果與石墨烯不同。
阿爾托大學的Linghao Yan解釋說："新的想法是使用經過調整的分子前體，以產生聯苯而不是石墨烯。現在的目標是生產更大的材料片，以便能夠更好地了解其特性。"
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