La primera combinación de cobre y grafito descubierta en una investigación de energía básica en el Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE. UU. Podría tener implicaciones para mejorar la eficiencia energética de las baterías de iones de litio. que incluyen estos componentes.

"Estamos muy emocionados con esto, porque no lo esperábamos, "dijo Pat Thiel, un científico del Laboratorio Ames y profesor distinguido de Química y Ciencia e Ingeniería de Materiales en la Universidad Estatal de Iowa. "El cobre no parece interactuar fuerte o favorablemente con los materiales grafíticos en absoluto, así que esto fue una gran sorpresa. Realmente nos desafía a comprender las razones y los mecanismos involucrados ".

Los científicos bombardearon el grafito en un entorno de vacío ultra alto con iones para crear defectos superficiales. Luego se depositó cobre sobre el grafito bombardeado con iones mientras se mantenía a temperatura elevada, a 600-800 K. La ruta sintética creó islas de cobre multicapa que están completamente cubiertas por capas de grafeno.

"El cobre es un material altamente conductor pero susceptible a la oxidación. Ser capaz de incrustarlo con éxito justo debajo de la superficie del grafito protege el cobre, y sugiere una serie de aplicaciones potenciales, incluida la tecnología de batería, ", dijo la asistente de investigación Ann Lii-Rosales.

La investigación es una continuación de un descubrimiento del año pasado, cuando los investigadores encapsularon disprosio, un metal magnético de tierras raras, debajo de una sola capa de grafeno. Animados por su éxito, comenzaron a probar las posibilidades del método con otros elementos, incluido el cobre.

La investigación se analiza en mayor profundidad en el artículo "Formación de islas de Cu multicapa incrustadas debajo de la superficie del grafito:caracterización y conocimientos fundamentales" en el Revista de química física C .