Einige Wissenschaftler haben es geschafft, die Schaffung von graphitischen Materialien zu optimieren, ähnlich wie Graphen, die sehr nützlich sein werden, um den Energieübergang zu steigern.
Forscher des Institute of Materials of Madrid (ICMM) im Rahmen des höheren Rates für wissenschaftliche Forschung (CSIC) in Spanien leiten eine internationale Studie, in der sie es geschafft haben, die Herstellung von Festkörpern mit Grafikstruktur durch Sepiolita zu optimieren, einem sehr reichlich vorhandenen Ton im Tajo -Becken. Die Arbeit schlägt den Bildungsmechanismus dieser Materialien vor, dessen Produktion auf dem Gebiet der Elektronik und seiner nahezu unendlichen Anwendungen im Bereich des Energieübergangs skalierbar ist, wie beispielsweise der Verwendung für Lithiumbatterie -Elektroden, Wasserstoffspeicher oder elektrochemische Sensoren.
Wenn Graphen eines der am stärksten gewünschten Materialien ist, von denen unter anderem seine hohe Leitfähigkeit und sein Widerstand, sind auch graphitische Materialien in dem Maße, in dem viele seiner Eigenschaften mit Graphen teilnehmen, obwohl sie mit einer unvollkommenen inneren Struktur sind. Obwohl das Erreichen dieser Graffiti -Elemente einfacher ist als die herkömmliche Graphenproduktion, erfordert dieser Prozess normalerweise Prozesse bei sehr hohen Temperaturen, was zu langen Arbeitszeiten und einem wichtigen Energieverbrauch führt. Die neue Studie legt eine Lösung für diese Probleme optimiert.
“Wir haben verschiedene experimentelle Synthesestrategien mit relativ niedriger Temperatur angewendet, um diese Materialien zu erhalten, ähnlich wie Graphen, unter Verwendung eines mikroporösen Sepiolithen-Tons”, erklärt Eduardo Ruiz-Hitzky, ICMM-Forscher und einer der Autoren der Studie. Dieses Team hat sich für dieses Material (das Sepiolit) für seine Fülle auf der iberischen Halbinsel und seine kostengünstigen Kosten entschieden, aber auch, weil sie gesehen haben, dass der Ton selbst die geordnete Struktur der Verbindungen dieses neuen Materials auferlegt.
Für diese Arbeit wurde Saccharose-Tabellen-Zucker- als Modell verwendet, ist jedoch für jede Art von Biomasse erweiterbar. “Wenn Sie Zucker erwärmen und Karamell machen, wenn Sie dieses Material nicht mit Graffiti-Verbundformen thermisch behandeln, sondern mit dem Sepiolitis als Unterstützung auferlegt, verhängt sie selbst diese innere Struktur”, sagt Ruiz-Hitzky. “Wenn Sie das Ursprungsmaterial in Gegenwart der Stütze erhitzen, werden Verbindungen gebildet, die absorbiert werden, und sie sind diejenigen, die neu organisiert werden, bis sie die Struktur eines nicht perfekten Graphens angeben”, fügt Margarita Darder hinzu, einen Ermittler des ICMM und Co -Autor der Arbeit.
Die Sepiolita macht den Prozess auch nachhaltig. “Wir haben es geschafft, weniger Energie dank ihr auszugeben”, fügt Pilar Aranda, Wissenschaftlerin des ICMM und Co -Autors, hinzu. Darüber hinaus kombiniert dieses Ergebnis das Beste aus beiden Herkunftsmaterialien: “Es ist besser behandelt, es hat eine Porosität, die für aufeinanderfolgende Anwendungen verwendet werden kann, da es gleichzeitig adsorben und Fahrer sind”, beschreibt Ruiz-Hitzky. “Es ist so gut strukturiert, dass das Material leitfähig ist, selbst wenn Sie Überreste dieser Sepiolita haben, die keinen Strom leitet, und die meisten Anwendungen dient”, fügt Aranda hinzu.
Bei der Erwähnung von Anwendungen dieses Materials scheint die Liste endlos zu sein: “Offensichtlich ist es kein perfektes Graphen, aber sie kann für Lithiumbatterien, Supercaugades oder sogar für Wasserstoffspeicher verwendet werden”, sagen die drei. «Wir haben auch Tests für elektrochemische Sensoren oder Sensoren durchgeführt, die auf den beweglichen Druck reagieren. All diese Themen sind für Energie von grundlegender Bedeutung und nachhaltig und wirtschaftlich “, schließt Ruiz-Hitzky.
Diese Arbeit wurde in Zusammenarbeit mit der University of Aveiro (Portugal) entwickelt und war Teil der Doktorarbeit, die von Ana Barra zwischen beiden Institutionen durchgeführt wurde.
Die Studie trägt den Titel “Graphen-ähnliche Materialien, die auf Sepiolite-Ton getragen werden, die bei relativley niedriger Temperatur synthetisiert wurden». Und wurde im Academic Magazine Carbon veröffentlicht.