新材料优于石墨烯可以释放突破性的电池

研究人员预言，类似于石墨烯但具有更复杂的微观结构的新碳网络可能会带来更好的电动汽车电池。石墨烯，可以说是最著名的奇特形式的碳，已经被认为是锂离子电池技术中潜在的游戏规则改变者，但是新的制造方法最终可以生产出更多的功率密集型电池。

石墨烯基本上是碳原子的网格，在每个碳原子连接三个邻居的过程中会形成微小的六边形。然而，研究人员认为，除了这种简单的蜂窝之外，还可以生成其他结构。

这就是来自德国马尔堡大学和芬兰阿尔托大学的团队的发展成果，他们再次利用碳原子，但又诱使它们进入新的方向。结果就是所谓的联苯网络，由六边形，正方形和八边形组成，比石墨烯形成的网格更复杂。研究人员说，结果是，它具有明显不同的电子特性，并且在某些方面更受欢迎。

例如，尽管石墨烯因其具有的半导体功能而备受推崇，但新的碳网络的行为却更像金属。实际上，联苯网络的条纹只有21个原子宽，可以充当电子设备的导线。他们指出，在这样的规模下，石墨烯的行为仍然像半导体。

“这种新颖的碳网络也可以作为锂离子电池的优质阳极材料，与目前的石墨烯基材料相比，具有更大的锂存储容量，”马尔堡大学的Qitang Fan以及该论文的主要作者在新的研究中，建议。

锂离子电池阳极通常包括石墨，该石墨层叠在铜箔上。它具有很高的导电性，这不仅对于在其各层之间可逆地放置锂离子至关重要，而且因为它可以连续进行数千次循环，因此必不可少。这样既可以生产出高效的电池，又可以持续使用很长时间而不会降低性能。

但是，基于此新碳网络的更高效，更小型的替代产品可能会使电池密度更高。这可能会使电动汽车和其他使用锂离子电池的设备更小，更轻。

但是，与石墨烯一样，弄清楚如何大规模生产此新版本是下一个挑战。当前的组装方法依赖于超光滑的金表面，在其上最初将含碳分子形成为连接的六边形的链。然后，随后的反应将这些链连接起来，形成将最终结果与石墨烯区分开的正方形和八边形。

阿尔托大学的Linghao Yan解释说：“新想法是使用经过调整的分子前体，以生产联苯而不是石墨烯。” 现在的目标是生产更大片的材料，以便可以更好地理解其性能。

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