آذرتیتر: محققان دانشگاه اوزاکا، دانشگاه پلی‌تکنیک توکیو، دانشگاه کیوشو و دانشگاه ملی سینگهوا، روشی برای قرار دادن فلزات قلیایی (AMs) در لایه‌های گرافن ارائه نموده‌اند. آنها از میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی با ولتاژ کم (LV-STEM) جهت مشاهده ساختار اتمی فلزات قلیایی (پتاسیم، روبیدیوم و سزیم) در گرافن دو لایه (BLG) استفاده کردند. نتایج بدست آمده از تحقیقات این تیم نشان داد که فلزات قلیایی بین لایه‌های گرافن نفوذ کرده‌اند و ساختار پشته‌ای hcp با ترکیب شیمیایی C6M2C6 ایجاد نموده‌اند.

عملکرد باتری‌های قابل شارژ یکی از عوامل مهم در تعیین میزان مسافت قابل رانندگی با خودروهای برقی و زمان استفاده ازتلفن‌های هوشمند است. چنانچه این باتری‌ها بتوانند ظرفیت بیشتری را ارائه نمایند، عملکرد خودروها و تلفن‌های هوشمند بهتر می‌شود.

عامل اصلی در فاصله رانندگی وسایل نقلیه برقی و زمان استفاده از تلفن‌های هوشمند، ظرفیت باتری است. اگر باتری‌های قابل شارژ بتوانند ظرفیت‌های الکتریکی بیشتری ارائه کنند، بهبود عملکرد این دستگاه‌های الکترونیکی امکان‌پذیر است. گرافیت، الکترود مورد استفاده در باتری‌ها، از چند لایه گرافن تشکیل شده است، فلزات قلیایی بین لایه‌ها قرار می‌گیرد تا جریان الکترون‌ها در زمان شارژ و تخلیه سهولت یابد. دستیابی به چگالی بالای ذخیره فلزات قلیایی میان لایه‌های گرافن می‌تواند ظرفیت الکتریکی را افزایش دهد.

سال‌هاست که از طریق اندازه‌گیری پراش پرتونگاری الکترونی و اشعه ایکس، مشخص شده بود که لایه‌های گرافن تنها می‌توانند میزبان یک لایه از فلز قلیایی باشند. تا پیش از این هیچ گزارشی مبنی بر ایجاد لایه‌های متعدد منتشر نشده بود.

طبق گزارش ستاد نانو، این گروه تحقیقاتی روشی جهت قرار دادن فلزات قلیایی گوناگون بین لایه‌های گرافن ارائه کردند و با میکروسکوپ الکترونی یافته‌های خود را تایید کردند.

نتایج کار محققان نشان داد که این روش جدید می‌تواند تا دو برابر فلزات قلیایی بیشتر را در بین لایه‌های گرافن قرار دهد و انتظار می‌رود ظرفیت باتری‌ها را افزایش دهد.

منبع: خبرگزاری ایسنا