Wie trägt Graphen zur Entwicklung der Batterietechnologie bei?

Ende November 2015 veröffentlichte ein Kommunikationsausrüstungsgeschäft hochkarätig seine neuesten Produkte. Das Produkt verwendet Graphen als Batteriematerial, kann die Ladezeit erheblich verkürzen, die Batterieladekapazität verbessern. Dieser Bericht in einem Schlag stellte jeder Aufmerksamkeit auf, und die Aufmerksamkeit der Gemeinschaft auf Graphen auf eine neue Höhe.

Was ist Graphen?

Aus der Baidu-Enzyklopädie können wir wissen:

1. Graphen (Graphen) wird aus dem Graphitmaterial extrahiert, das aus Kohlenstoffatomen besteht, nur eine Schicht Atomdicke des zweidimensionalen Kristalls.

2. Graphen ist das dünnste Material, aber auch das stärkste Material, Bruchfestigkeit als der beste Stahl noch höher 200 mal. Gleichzeitig hat es eine sehr gute Flexibilität, Stretching kann ihre Größe erreichen 20%. Es ist die dünnste, höchste Stärke des Materials.

3. Graphen ist derzeit in der dünnsten, die größte Stärke, die stärkste Wärmeleitfähigkeit einer neuen Art von Nanomaterialien gefunden, wird Graphen als "schwarzes Gold" bezeichnet.

Mit einem Wort ist Graphen ein Nanometer-Größenordnungsmaterial mit hoher Festigkeit, hoher Elastizität und hoher Leitfähigkeit und anderen Eigenschaften.

Als Nanomaterial gibt Graphen den Eindruck, dass es ein Kandidat für die Herstellung von Raumaufzugsmaterialien werden kann. Auch in Baidu Enzyklopädie, die elektrischen Eigenschaften von Graphen nur ein Teil seiner Leistung. Wenn es nicht im dritten Punkt "by the way" ist, um seine hohe Leitfähigkeit zu erwähnen, dann nur aus der Definition von Kies und der Batterie ist schwer zu finden, die Beziehung.

Allerdings sind Nanomaterialien eine Klasse von Welten, die Menschen nicht haben, und der gesunde Menschenverstand, den wir aus der makroskopischen Welt bekommen, ist in der mikroskopischen Welt nicht gut reproduziert.

Wenn die Nanomasse von Graphen die Leistung der Batterie verbessern kann, um zu helfen, müssen Sie das Prinzip von der Batterie analysieren.

Zweitens ist die Beziehung zwischen Elektrodenmaterial und Batteriekapazität

Wir wissen: aus der mikroskopischen Sicht des Akku-Lade- und Entladevorgangs ist in der Tat ein Kation in der Elektrode "Mosaik" und "aus" der Prozess. Also, je mehr Löcher in der Elektrode Material, desto schneller ist der Prozess geht. In der Makro-Sicht ist die Leistung der Akku-Ladung und Entladung schneller.

Die Mikrostruktur von Graphen ist ein Netzwerk aus Kohlenstoffatomen. Wegen der Dünnheit der Grenze (nur die Dicke einer Schicht von Atomen) ist die Bewegung des Kations begrenzt. Zur gleichen Zeit wegen der Netzwerkstruktur, die aus Graphenelektrodenmaterial hergestellt ist, hat auch ausreichende Löcher.

Unter diesem Gesichtspunkt ist Graphen zweifellos ein sehr gutes Elektrodenmaterial.

Nach Ansicht der Forscher an der Rensselaer Polytechnic Institute in New York, die Vereinigten Staaten zeigt, dass die Verwendung von Graphen als Batterie-Prototyp Material, die Lade-und Entladegeschwindigkeit wird mehr als 10-fache der Lithium-Ionen-Akku.

Drittens der Status der Graphenforschung

Purdue University (Purdue University) studiert durch eine neue, einfachere Art und Weise, um Nano-Elektroden-Material-Technologie zu schaffen. Die Universität der Forschung zeigt, dass die Verwendung von Nano-Materialien in der Batterie, erhöht die Akkuladung Kapazität und Ladung und Entladung Geschwindigkeit.

Derzeit ist Südkoreas Samsung Electronics auch in der Siliziumoberfläche beschäftigt, um graphenbeschichtete Silizium-basierte Anodenmaterialforschung hinzuzufügen. Wenn die Studie erfolgreich sein kann, wird die Lithium-Ionen-Akkulaufzeit auf mehr als 2 Mal erhöht.

Diese Studie fasst die Vorteile der langen Lebensdauer von Materialien auf Siliziumbasis und der großen Aufladungskapazität von Graphenmaterialien zusammen und konzentriert sich auf die Verarbeitung des Prozesses von Graphen auf Silizium-basierten Materialien.

Die Forscher von Samsung haben die Oberfläche der Anode wirksam erweitert, indem sie eine Graphenbeschichtung auf der Oberfläche der Siliciumcarbid-Elektrode beschichtet haben. Zur gleichen Zeit mit der Kathode in der Kombination von Lithium-Kobalt-Oxid verwendet, so dass die Batterie-Ladung pro Einheit Volumen der Energiedichte des größeren Öls, seine Lebensdauer ist auch auf den Bus-Markt Umsatz von Lithium-Ionen-Batterien 1,5-1,8 erhöht mal.