Tha luchd-rannsachaidh air ro-innse lìonra gualain ùr, coltach ri grafain, ach le meanbh-structar nas iom-fhillte, a dh’ fhaodadh leantainn gu bataraidhean charbadan dealain nas fheàrr. Is e grafain, is dòcha, an cruth sònraichte de charbon as ainmeile. Chaidh a thaghadh mar riaghailt geama ùr a dh’ fhaodadh a bhith ann airson teicneòlas bataraidh lithium-ion, ach faodaidh dòighean saothrachaidh ùra bataraidhean nas dian cumhachd a thoirt gu buil mu dheireadh.
Chithear grafein mar lìonra de dadaman gualain, far a bheil gach dadam gualain ceangailte ri trì dadaman gualain faisg air làimh gus sia-cheàrnan beaga bìodach a chruthachadh. Ach, tha an luchd-rannsachaidh a’ beachdachadh, a bharrachd air an structar cìr-mheala dhìreach seo, gum faodar structaran eile a chruthachadh cuideachd.
Seo an stuth ùr a chaidh a leasachadh le sgioba bho Oilthigh Marburg sa Ghearmailt agus Oilthigh Aalto san Fhionnlainn. Thug iad ataman gualain gu stiùiridhean ùra. Tha an lìonra biphenyl mar a chanar ris air a dhèanamh suas de heicsagonan, ceàrnagan agus ochdagonan, agus tha e na ghriod nas iom-fhillte na graphene. Tha an luchd-rannsachaidh ag ràdh, mar sin, gu bheil feartan dealanach gu math eadar-dhealaichte aige, agus ann an cuid de dhòighean, nas ion-mhiannaichte.
Mar eisimpleir, ged a tha luach air grafain airson a chomas mar leth-chonnsair, tha an lìonra gualain ùr ag obair nas coltaiche ri meatailt. Gu dearbh, nuair nach eil ann ach 21 dadam a leud, faodar stiallan an lìonra biphenyl a chleachdadh mar shnàithleanan giùlain airson innealan dealanach. Chomharraich iad aig an sgèile seo, gu bheil grafain fhathast ag obair mar leth-chonnsair.
Thuirt am prìomh ùghdar: “Faodar an seòrsa ùr seo de lìonra gualain a chleachdadh cuideachd mar stuth anod sàr-mhath airson bataraidhean lithium-ion. An coimeas ri stuthan stèidhichte air graphene an-dràsta, tha comas stòraidh lithium nas motha aige.”
Mar as trice, bidh anod bataraidh lithium-ion air a dhèanamh de ghrafait air a sgaoileadh air foil copair. Tha seoltachd dealain àrd aige, rud a tha riatanach chan ann a-mhàin airson ianan lithium a chuir eadar na sreathan aige gu h-in-atharrachail, ach cuideachd leis gun urrainn dha cumail a’ dol airson mìltean de chuairtean. Tha seo ga dhèanamh na bhataraidh air leth èifeachdach, ach cuideachd na bhataraidh a mhaireas ùine mhòr gun mhilleadh.
Ach, faodaidh roghainnean eile nas èifeachdaiche agus nas lugha stèidhichte air an lìonra carboin ùr seo stòradh lùtha bataraidh a dhèanamh nas dian. Dh’ fhaodadh seo carbadan dealain agus innealan eile a bhios a’ cleachdadh bataraidhean lithium-ion a dhèanamh nas lugha agus nas aotroime.
Ach, dìreach mar grafein, ’s e an ath dhùbhlan a bhith a’ feuchainn ri faighinn a-mach ciamar a nì sinn an dreach ùr seo air sgèile mhòr. Tha an dòigh-chruinneachaidh a th’ ann an-dràsta an urra ri uachdar òir rèidh air am bi moileciuilean anns a bheil carbon an toiseach a’ cruthachadh slabhraidhean sia-thaobhach ceangailte. Bidh ath-bheachdan às dèidh sin a’ ceangal nan slabhraidhean sin gus cumaidhean ceàrnagach is ochd-thaobhach a chruthachadh, agus mar sin tha an toradh deireannach eadar-dhealaichte bho ghraifein.
Mhìnich an luchd-rannsachaidh: “Is e am beachd ùr ro-ruithearan moileciuil atharraichte a chleachdadh gus biphenyl a dhèanamh an àite graphene. Is e an t-amas a-nis duilleagan nas motha de stuth a dhèanamh gus am bi tuigse nas fheàrr air na feartan aige.”
Àm puist: 06 Faoilleach 2022
