शोधकर्ताओं ने ग्राफीन के समान एक नए कार्बन नेटवर्क की भविष्यवाणी की है, लेकिन अधिक जटिल माइक्रोस्ट्रक्चर के साथ, जिससे बेहतर इलेक्ट्रिक वाहन बैटरी हो सकती है। ग्राफीन यकीनन कार्बन का सबसे प्रसिद्ध अजीबोगरीब रूप है। इसे लिथियम-आयन बैटरी प्रौद्योगिकी के लिए एक संभावित नए गेम नियम के रूप में टैप किया गया है, लेकिन नए विनिर्माण तरीके अंततः अधिक बिजली-गहन बैटरी का उत्पादन कर सकते हैं।
ग्राफीन को कार्बन परमाणुओं के एक नेटवर्क के रूप में देखा जा सकता है, जहां प्रत्येक कार्बन परमाणु छोटे हेक्सागोन का उत्पादन करने के लिए तीन आसन्न कार्बन परमाणुओं से जुड़ा होता है। हालांकि, शोधकर्ताओं ने अनुमान लगाया कि इस प्रत्यक्ष हनीकॉम्ब संरचना के अलावा, अन्य संरचनाएं भी उत्पन्न की जा सकती हैं।
यह जर्मनी में मार्बर्ग विश्वविद्यालय और फिनलैंड में अल्टो विश्वविद्यालय की एक टीम द्वारा विकसित नई सामग्री है। उन्होंने कार्बन परमाणुओं को नई दिशाओं में सहलाया। तथाकथित Biphenyl नेटवर्क हेक्सागोन्स, वर्गों और ऑक्टागन से बना है, जो ग्राफीन की तुलना में अधिक जटिल ग्रिड है। शोधकर्ताओं का कहना है कि, इसलिए, यह काफी अलग है, और कुछ मामलों में, अधिक वांछनीय इलेक्ट्रॉनिक गुण हैं।
उदाहरण के लिए, हालांकि ग्राफीन एक अर्धचालक के रूप में अपनी क्षमता के लिए मूल्यवान है, नया कार्बन नेटवर्क एक धातु की तरह अधिक व्यवहार करता है। वास्तव में, जब केवल 21 परमाणु चौड़े होते हैं, तो द्विध्रुवीय नेटवर्क की धारियों को इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए प्रवाहकीय धागे के रूप में उपयोग किया जा सकता है। उन्होंने बताया कि इस पैमाने पर, ग्राफीन अभी भी एक अर्धचालक की तरह व्यवहार करता है।
मुख्य लेखक ने कहा: "इस नए प्रकार के कार्बन नेटवर्क का उपयोग लिथियम-आयन बैटरी के लिए एक उत्कृष्ट एनोड सामग्री के रूप में भी किया जा सकता है। वर्तमान ग्राफीन-आधारित सामग्रियों के साथ तुलना में, इसमें अधिक लिथियम भंडारण क्षमता है।"
लिथियम-आयन बैटरी का एनोड आमतौर पर तांबे की पन्नी पर फैले ग्रेफाइट से बना होता है। इसकी उच्च विद्युत चालकता है, जो न केवल अपनी परतों के बीच लिथियम आयनों को उलट करने के लिए आवश्यक है, बल्कि इसलिए भी कि यह संभावित रूप से हजारों चक्रों के लिए ऐसा करना जारी रख सकता है। यह इसे एक अत्यधिक कुशल बैटरी बनाता है, लेकिन एक बैटरी भी है जो बिना गिरावट के लंबे समय तक रह सकती है।
हालांकि, इस नए कार्बन नेटवर्क के आधार पर अधिक कुशल और छोटे विकल्प बैटरी ऊर्जा भंडारण को अधिक गहन बना सकते हैं। यह इलेक्ट्रिक वाहन और अन्य डिवाइस बना सकता है जो लिथियम-आयन बैटरी का उपयोग छोटे और हल्के से करते हैं।
हालांकि, ग्राफीन की तरह, यह पता लगाना कि बड़े पैमाने पर इस नए संस्करण का निर्माण कैसे किया जाए, अगली चुनौती है। विधानसभा की वर्तमान विधि एक सुपर चिकनी सोने की सतह पर निर्भर करती है, जिस पर कार्बन युक्त अणु शुरू में जुड़े हुए हेक्सागोनल श्रृंखलाओं का निर्माण करते हैं। बाद की प्रतिक्रियाएं इन श्रृंखलाओं को वर्ग और अष्टकोणीय आकार बनाने के लिए जोड़ती हैं, जिससे अंतिम परिणाम ग्राफीन से अलग हो जाता है।
शोधकर्ताओं ने समझाया: "नया विचार ग्राफीन के बजाय बाइफेनिल का उत्पादन करने के लिए समायोजित आणविक अग्रदूतों का उपयोग करना है। अब लक्ष्य सामग्री की बड़ी चादरें तैयार करना है ताकि इसके गुणों को बेहतर ढंग से समझा जा सके।"
पोस्ट टाइम: JAN-06-2022
