Il existe un matériau qui, de par ses qualités exceptionnelles, pourrait être défini comme une sorte de « Graphène au carré » : le Borophène.
Le borophène est une monocouche atomique cristalline de bore, c'est-à-dire qu'il s'agit d'un allotrope bidimensionnel de bore et également connu sous le nom de feuille de bore, c'est-à-dire une molécule constituée d'un seul plan de surface de bore. Une particularité est qu'il a été théoriquement prévu pour la première fois au milieu des années 1990. En 2015, plusieurs expériences ont confirmé l'existence de certains composés et ouvert la voie à sa synthèse.
Sa structure atomique est composée de motifs mixtes triangulaires et hexagonaux, une structure qui dénote une pénurie d'électrons.
Les borophènes présentent une élasticité dans le plan et une résistance idéale. Il peut être plus résistant que le graphène et plus flexible dans certaines configurations. Les nanotubes de bore sont également plus rigides que le graphène. De plus, l'hydrogène est facilement absorbé par le borophène, offre le potentiel de stockage d'hydrogène, jusqu'à plus de 15 % de son poids. De plus, le borophène peut "réduire" l'eau, c'est-à-dire qu'il peut déchirer les atomes d'oxygène.
Le borophène a la capacité d'être un excellent conducteur électrique à température ambiante ainsi qu'à la chaleur.
Le polymorphisme du borophène indépendant et celui supporté par un substrat métallique de borophène, qui est complètement différent de celui des autres matériaux 2D, est particulièrement souligné.
Alors, quelles pourraient être les utilisations du borophène ?
- dans les batteries aux ions métalliques,
- dans le stockage de l'hydrogène,
- réaction de dégagement d'hydrogène,
- réaction de réduction de l'oxygène, c'est-à-dire l'inversion de l'oxydation
- réaction de dégagement d'oxygène
- Réaction d'électro-réduction du CO2, c'est-à-dire la possibilité de décomposer le dioxyde de carbone en accumulant du carbone et en libérant de l'oxygène.
Quelles sont les utilisations potentiellement les plus importantes du borophène ?
- compte tenu de sa capacité à transformer des valeurs physiques en d'autres, par exemple la pression en impulsions électriques, il peut être la base d'une nouvelle génération de capteurs plus raffinés ;
- Batteries de qualité extraordinaire a. Théoriquement, une couche 2D de lithium, cathode, peut être incluse entre deux couches de borophène, qui fait office d'anode, construisant ainsi des batteries solides mais extrêmement fines, bien plus qu'une feuille de papier. La même chose peut théoriquement être faite en combinant des matériaux moins coûteux tels que le sodium et le potassium. Il s'agirait de batteries très chargées, mais avec un poids minimal et sans les problèmes des accumulateurs au lithium actuels.
Hypothèse de couche de lithium comprise entre deux couches de borophène
Actuellement, très peu de pays sont capables de synthétiser le borophène, mais ce n'est qu'une question de temps avant que d'autres pays ne se joignent, et sur la base de ce matériau, nous ne fabriquerons pas de piles demain, mais peut-être qu'après-demain nous le ferons.
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L'article Borofene, c'est-à-dire le graphène cube pour les batteries et les supraconducteurs, provient de ScenariEconomici.it .
Cet article est une traduction automatique de la langue italienne d’un article publié sur le site Scenari Economici à l’URL https://scenarieconomici.it/borofene-cioe-il-grafene-al-cubo-per-batterie-e-superconduttori/ le Tue, 24 May 2022 20:20:29 +0000.