Para peneliti telah memprediksi jaringan karbon baru, mirip dengan grafena, tetapi dengan struktur mikro yang lebih kompleks, yang dapat menghasilkan baterai kendaraan listrik yang lebih baik. Grafena bisa dibilang merupakan bentuk karbon unik yang paling terkenal. Grafena telah dimanfaatkan sebagai aturan main baru yang potensial untuk teknologi baterai litium-ion, tetapi metode manufaktur baru pada akhirnya dapat menghasilkan baterai yang lebih hemat daya.
Grafena dapat dilihat sebagai jaringan atom karbon, di mana setiap atom karbon terhubung dengan tiga atom karbon di sebelahnya untuk menghasilkan heksagon-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 mendorong atom karbon ke arah yang baru. Jaringan bifenil ini terdiri dari segi enam, persegi, dan oktagon, yang merupakan kisi yang lebih kompleks daripada grafena. Para peneliti mengatakan bahwa, oleh karena itu, jaringan ini memiliki sifat elektronik yang jauh berbeda, dan dalam beberapa hal, lebih diinginkan.
Misalnya, meskipun grafena dihargai karena kemampuannya sebagai semikonduktor, jaringan karbon baru ini berperilaku lebih seperti logam. Bahkan, ketika lebarnya hanya 21 atom, pita-pita jaringan bifenil dapat digunakan sebagai benang konduktif untuk perangkat elektronik. Mereka menunjukkan bahwa pada skala ini, grafena masih berperilaku seperti semikonduktor.
Penulis utama mengatakan: "Jenis jaringan karbon baru ini juga dapat digunakan sebagai material anoda yang sangat baik untuk baterai litium-ion. Dibandingkan dengan material berbasis grafena yang ada saat ini, jaringan ini memiliki kapasitas penyimpanan litium yang lebih besar."
Anoda baterai litium-ion biasanya terbuat dari grafit yang dihamparkan pada lapisan tembaga. Anoda ini memiliki konduktivitas listrik yang tinggi, yang tidak hanya penting untuk menempatkan ion litium secara reversibel di antara lapisan-lapisannya, tetapi juga karena ia dapat terus melakukannya selama ribuan siklus. Hal ini menjadikannya baterai yang sangat efisien, sekaligus baterai yang dapat bertahan lama tanpa degradasi.
Namun, alternatif yang lebih efisien dan lebih kecil berdasarkan jaringan karbon baru ini dapat membuat penyimpanan energi baterai lebih intensif. Hal ini dapat membuat kendaraan listrik dan perangkat lain yang menggunakan baterai litium-ion lebih kecil dan lebih ringan.
Namun, seperti halnya grafena, tantangan berikutnya adalah menemukan cara memproduksi versi baru ini dalam skala besar. Metode perakitan saat ini bergantung pada permukaan emas super halus tempat molekul-molekul yang mengandung karbon awalnya membentuk rantai heksagonal yang terhubung. Reaksi selanjutnya menghubungkan rantai-rantai ini untuk membentuk bentuk persegi dan oktagonal, sehingga hasil akhirnya berbeda dari grafena.
Para peneliti menjelaskan: "Ide baru ini adalah menggunakan prekursor molekuler yang telah disesuaikan untuk menghasilkan bifenil, alih-alih grafena. Tujuannya sekarang adalah menghasilkan lembaran material yang lebih besar sehingga sifat-sifatnya dapat dipahami dengan lebih baik."
Waktu posting: 06-Jan-2022
