Uma combinação inédita de cobre e grafite descoberta na pesquisa de energia básica no Laboratório Ames do Departamento de Energia dos EUA pode ter implicações para melhorar a eficiência energética das baterias de íon-lítio, que incluem esses componentes.

"Estamos muito animados com isso, porque não esperávamos, "disse Pat Thiel, um cientista do Ames Laboratory e distinto professor de Química e Ciência e Engenharia de Materiais na Iowa State University. "O cobre não parece interagir forte ou favoravelmente com os materiais grafíticos, então esta foi uma grande surpresa. Realmente nos desafia a entender as razões e os mecanismos envolvidos. "

Os cientistas bombardearam grafite em um ambiente de ultra-alto vácuo com íons para criar defeitos de superfície. O cobre foi então depositado na grafite bombardeada com íons, mantendo-a em temperatura elevada, a 600-800 K. A rota sintética criou ilhas de cobre de múltiplas camadas que são completamente cobertas por camada (s) de grafeno.

"O cobre é um material altamente condutor, mas suscetível à oxidação. Ser capaz de incorporá-lo com sucesso logo abaixo da superfície do grafite protege o cobre, e sugere uma série de aplicações potenciais, incluindo tecnologia de bateria, "disse a assistente de pesquisa Ann Lii-Rosales.

A pesquisa é a continuação de uma descoberta do ano passado, quando os pesquisadores encapsularam disprósio, um metal magnético de terras raras, por baixo de uma única camada de grafeno. Encorajado por seu sucesso, eles começaram a testar as possibilidades do método com outros elementos, incluindo cobre.

A pesquisa é discutida no artigo "Formação de ilhas multicamadas de Cu embutidas sob a superfície da grafite:caracterização e percepções fundamentais" no Journal of Physical Chemistry C .