Судлаачид графентой төстэй боловч илүү нарийн төвөгтэй бичил бүтэцтэй шинэ нүүрстөрөгчийн сүлжээг таамаглаж байгаа бөгөөд энэ нь цахилгаан тээврийн хэрэгслийн батерейг сайжруулахад хүргэж болзошгүй юм. Графен бол нүүрстөрөгчийн хамгийн алдартай өвөрмөц хэлбэр гэж маргах аргагүй юм. Үүнийг лити-ион батерейны технологийн шинэ тоглоомын дүрэм болгон ашиглаж байгаа боловч шинэ үйлдвэрлэлийн аргууд нь эцэстээ илүү их эрчим хүч шаарддаг батерей үйлдвэрлэх боломжтой.
Графеныг нүүрстөрөгчийн атомуудын сүлжээ гэж үзэж болох бөгөөд нүүрстөрөгчийн атом бүр нь зэргэлдээ гурван нүүрстөрөгчийн атомтай холбогдож жижиг зургаан өнцөгт үүсгэдэг. Гэсэн хэдий ч судлаачид энэхүү шууд зөгийн сархинаг бүтцээс гадна бусад бүтцийг бий болгож болно гэж таамаглаж байна.
Энэ бол Германы Марбургийн Их Сургууль болон Финландын Аалтогийн Их Сургуулийн баг боловсруулсан шинэ материал юм. Тэд нүүрстөрөгчийн атомуудыг шинэ чиглэлд холбосон. Бифенил сүлжээ гэж нэрлэгддэг сүлжээ нь зургаан өнцөгт, дөрвөлжин, найман өнцөгтөөс бүрддэг бөгөөд энэ нь графенаас илүү төвөгтэй тор юм. Тиймээс судлаачид энэ нь мэдэгдэхүйц өөр, зарим талаараа илүү хүсүүштэй электрон шинж чанартай гэж хэлж байна.
Жишээлбэл, графеныг хагас дамжуулагчийн чадвараар нь үнэлдэг ч шинэ нүүрстөрөгчийн сүлжээ нь металл шиг ажилладаг. Үнэндээ ердөө 21 атом өргөнтэй үед бифенил сүлжээний судалуудыг электрон төхөөрөмжүүдийн дамжуулагч утас болгон ашиглаж болно. Тэд энэ хэмжээнд графен нь хагас дамжуулагч шиг ажилладаг хэвээр байгааг онцолсон.
Үндсэн зохиогч нь: “Энэхүү шинэ төрлийн нүүрстөрөгчийн сүлжээг лити-ион батерейны маш сайн анод материал болгон ашиглаж болно. Одоогийн графен дээр суурилсан материалуудтай харьцуулахад литийн хадгалах багтаамж илүү өндөр” гэж хэлсэн.
Лити-ион батерейны анод нь ихэвчлэн зэс тугалган цаасан дээр түрхсэн бал чулуунаас бүрддэг. Энэ нь өндөр цахилгаан дамжуулах чадвартай бөгөөд энэ нь литийн ионуудыг давхаргуудын хооронд эргүүлж байрлуулахад чухал ач холбогдолтой төдийгүй, мөн хэдэн мянган циклийн турш үргэлжлүүлэн ажиллах боломжтой тул чухал юм. Энэ нь үүнийг өндөр үр ашигтай батерей болгодог төдийгүй задралгүйгээр удаан хугацаанд ажиллах боломжтой батерей юм.
Гэсэн хэдий ч энэхүү шинэ нүүрстөрөгчийн сүлжээнд суурилсан илүү үр ашигтай, жижиг хувилбарууд нь батерейны эрчим хүчний хадгалалтыг илүү эрчимтэй болгож чадна. Энэ нь лити-ион батерей ашигладаг цахилгаан тээврийн хэрэгсэл болон бусад төхөөрөмжийг жижиг, хөнгөн болгож болзошгүй юм.
Гэсэн хэдий ч графентой адил энэхүү шинэ хувилбарыг хэрхэн том хэмжээгээр үйлдвэрлэхээ олж мэдэх нь дараагийн сорилт юм. Одоогийн угсралтын арга нь нүүрстөрөгч агуулсан молекулууд анх холбогдсон зургаан өнцөгт гинжийг үүсгэдэг хэт гөлгөр алтан гадаргуу дээр суурилдаг. Дараагийн урвалууд нь эдгээр гинжийг холбож дөрвөлжин ба найман өнцөгт хэлбэрийг үүсгэдэг бөгөөд эцсийн үр дүнг графенаас өөр болгодог.
Судлаачид тайлбарлахдаа: “Шинэ санаа нь тохируулсан молекулын урьдал бодисуудыг ашиглан графены оронд бифенил үйлдвэрлэх явдал юм. Одоо зорилго нь материалын шинж чанарыг илүү сайн ойлгохын тулд илүү том хуудас үйлдвэрлэх явдал юм.”
Нийтэлсэн цаг: 2022 оны 1-р сарын 6
