Cercetătorii de la Universitatea Curtin au descoperit în mod neașteptat o nouă modalitate de a face grafit cristalin, un material esențial utilizat la fabricarea bateriilor litiu-ion.

lărgește

Descrisă într-o lucrare de cercetare publicată astăzi în Nature's Communications Materials, noua tehnică nu necesită catalizatori metalici tipici sau materii prime speciale pentru a transforma carbonul în grafit cristalin. Interesant este că a fost descoperit în schimb de un student de cercetare într-un laborator, folosind un spectrometru de absorbție atomică (AAS) - un echipament, inventat în Australia în anii 1950 și dezvoltat pentru a analiza compoziția lichidelor.

Studentul la nivel de master din spatele descoperirii, domnul Jason Fogg, a spus că, deși știința exactă din spatele acestei noi tehnici funcționează este încă de confirmat, el consideră că se referă la modul specific în care AAS încălzește probele prin impulsuri scurte rapide.

"Am folosit un cuptor special care poate încălzi proba la 3000 de grade Celsius în câteva secunde, ceea ce majoritatea cuptoarelor nu pot realiza", a spus domnul Fogg.

„Pentru a pune temperatura în perspectivă, 3000 de grade Celsius este egal cu aproximativ jumătate din temperatura de suprafață a Soarelui”.

Dr. Irene Suarez-Martinez, de la Curtin's School of Electrical Engineering, Computing and Mathematical Sciences, a spus că, deși grafitul este cea mai stabilă formă de carbon, majoritatea materialelor din carbon refuză cu încăpățânare să se transforme în grafit, motiv pentru care a fost absolut șocată să afle despre Rezultatele domnului Fogg.

"Când mi-a spus că a creat grafit cristalin perfect dintr-un material de carbon cunoscut non-grafitizant, nu mi-a venit să cred, am fost absolut uimit de rezultate. Abia când am repetat rezultatele de trei ori, am fost convins". Dr. Suarez-Martinez a spus.

Cel mai uimitor rezultat a fost clorura de polimer poliviniliden (PVDC), pe care Dr. Suarez-Martinez l-a descris ca un „exemplu de manual” al unui material foarte încăpățânat.

Pe măsură ce cererea mondială de baterii litiu-ion crește, oamenii de știință se așteaptă să crească și cererea comercială de grafit cristalin, iar această echipă de cercetători este acum hotărâtă să elaboreze detaliile exacte de ce această metodă specială de încălzire prin impulsuri a fost atât de eficientă.

„Ipoteza noastră este că oxigenul atmosferic se înmoaie în structura dintre impulsuri, iar încălzirea rapidă a impulsurilor următoare arde structurile care, de obicei, ar împiedica formarea grafitului”, a spus dr. Suarez-Martinez.

„De asemenea, suntem interesați să vedem dacă și alți atomi de carbon complecși se vor transforma. Oare această metodă ar putea converti materialul organic de carbon, cum ar fi deșeurile alimentare, în grafit cristalin?

"În acest moment suntem capabili să creăm doar cantități foarte mici de grafit cristalin, așa că suntem departe de a putea reproduce acest proces la nivel comercial. Dar intenționăm să ne explorăm metoda și ipotezele în continuare."