Para peneliti telah memprediksi jaringan karbon baru, mirip dengan graphene, tetapi dengan struktur mikro yang lebih kompleks, yang dapat menghasilkan baterai kendaraan listrik yang lebih baik. Graphene bisa dibilang merupakan bentuk karbon unik yang paling terkenal. Graphene telah dimanfaatkan sebagai potensi terobosan baru untuk teknologi baterai lithium-ion, tetapi metode manufaktur baru pada akhirnya dapat menghasilkan baterai yang lebih boros daya.
Grafena dapat dilihat sebagai jaringan atom karbon, di mana setiap atom karbon terhubung ke tiga atom karbon yang berdekatan untuk menghasilkan heksagon kecil. Namun, para peneliti berspekulasi bahwa selain struktur sarang lebah langsung ini, struktur lain juga dapat dihasilkan.
Ini adalah material baru yang dikembangkan oleh tim dari Universitas Marburg di Jerman dan Universitas Aalto di Finlandia. Mereka mengarahkan atom karbon ke arah baru. Jaringan bifenil yang disebut ini terdiri dari segi enam, persegi, dan segi delapan, yang merupakan kisi yang lebih kompleks daripada grafena. Para peneliti mengatakan bahwa, oleh karena itu, material ini memiliki sifat elektronik yang sangat berbeda, dan dalam beberapa hal, lebih diinginkan.
Sebagai contoh, meskipun graphene dihargai karena kemampuannya sebagai semikonduktor, jaringan karbon baru ini berperilaku lebih seperti logam. Bahkan, ketika hanya selebar 21 atom, garis-garis jaringan bifenil dapat digunakan sebagai benang konduktif untuk perangkat elektronik. Mereka menunjukkan bahwa pada skala ini, graphene masih berperilaku seperti semikonduktor.
Penulis utama mengatakan: “Jenis jaringan karbon baru ini juga dapat digunakan sebagai material anoda yang sangat baik untuk baterai ion litium. Dibandingkan dengan material berbasis grafena saat ini, ia memiliki kapasitas penyimpanan litium yang lebih besar.”
Anoda baterai ion litium biasanya terdiri dari grafit yang disebar di atas lembaran tembaga. Anoda ini memiliki konduktivitas listrik yang tinggi, yang tidak hanya penting untuk menempatkan ion litium secara reversibel di antara lapisannya, tetapi juga karena dapat terus melakukan hal tersebut hingga berpotensi ribuan siklus. Hal ini menjadikannya baterai yang sangat efisien, tetapi juga baterai yang dapat bertahan lama tanpa mengalami degradasi.
Namun, alternatif yang lebih efisien dan lebih kecil berdasarkan jaringan karbon baru ini dapat membuat penyimpanan energi baterai menjadi lebih intensif. Hal ini dapat membuat kendaraan listrik dan perangkat lain yang menggunakan baterai lithium-ion menjadi lebih kecil dan lebih ringan.
Namun, seperti halnya graphene, tantangan selanjutnya adalah mencari cara untuk memproduksi versi baru ini dalam skala besar. Metode perakitan saat ini bergantung pada permukaan emas yang sangat halus di mana molekul yang mengandung karbon awalnya membentuk rantai heksagonal yang terhubung. Reaksi selanjutnya menghubungkan rantai-rantai ini untuk membentuk bentuk persegi dan segi delapan, sehingga hasil akhirnya berbeda dari graphene.
Para peneliti menjelaskan: “Gagasan barunya adalah menggunakan prekursor molekuler yang telah dimodifikasi untuk menghasilkan bifenil, bukan grafena. Tujuannya sekarang adalah untuk menghasilkan lembaran material yang lebih besar sehingga sifat-sifatnya dapat dipahami dengan lebih baik.”
Waktu posting: 06-Jan-2022
