Анализ преимуществ и недостатков графеновых батарей

Графен представляет собой тонкую пленку сот, состоящую из атомов углерода в результате sp2-гибридизации. Это своего рода только один атомный слой толщиной 2D материала, поэтому они называются одиночным атомным слоем графита. Его толщина составляет около 0,335 нм. Поскольку разные методы подготовки имеют разные плюсы и минусы, высота составляет около 1 нм в вертикальном направлении, а ширина по горизонтали составляет примерно от 10 нм до 25 нм. Это основная структура всех кристаллических единиц, кроме углерода алмаза (нульмерные фуллерены, одномерные углеродные нанотрубки, трехмерный графит).

Применение графена в области энергетики

Среди них применение графена в области энергетики является самым горячим, а также наиболее перспективным направлением. В принципе, графен как своего рода идеальный двумерный проводящий материал для соединения литий-ионных аккумуляторов с анодным материалом (фосфат лития, железа и т. Д.), Который может улучшить электропроводность электродного материала, а положительные наночастицы могут упаковываться, - это к существующей «сажи и углеродные нанотрубки» модернизации проводящего агента.

Присоединяйтесь к графеновому проводящему агенту литиевая батарея, его производительность, стабильность и срок службы имеют различные уровни преимуществ (это).

Кроме того, графен может быть добавлен в новые анодные материалы (углеродные микросферы промежуточной фазы и т. Д.), Улучшены характеристики электродных материалов, что также является возможностью будущего развития.

Хотя эти приложения, чем литиевая батарея основная технология, правильная литиевая электрическая емкость и плотность также не имеют большого улучшения, но могут улучшить всестороннюю производительность аккумуляторных батарей и транспортных средств новой энергии, техническая зрелость выше в применении графена является направлением.

Графеновые батареи, использование иона лития в графене быстро большое количество челнока между поверхностью и особенностями движения электрода, разработали своего рода батарею новой энергии.

Основной принцип графеновой батареи: графеновая батарея в насыщенном растворе хлорида меди, время (часы, дни) и соотношение между напряжениями.

Эксперименты сделали схему, содержащую подключение провода светодиода к ленте графена. Они просто нанесли графен на хлорид меди (хлорид меди) в раствор. Загораются светодиодные индикаторы. Фактически, им нужно 6 графеновых схем, сформированных последовательно, чтобы они могли производить необходимые 2 В, светодиоды светят, могут получить изображение.

Ши и его коллеги говорят, и то, что здесь происходит, - это ионы меди с двойным положительным зарядом, скорость прохождения раствора составляет около 300 метров в секунду из-за тепловой энергии раствора при комнатной температуре. Когда ион насильственно сталкивается с лентами, столкновения произведут достаточно энергии, чтобы заставить не находящийся in situ электрон выйти из графена. Электроника имеет два варианта: может оставлять ленты и комбинацию ионов меди, которая также может проходить через графен в схему.

Первоначально поток электронов в графене быстрее, чем скорость потока раствора, поэтому электроника, естественно, выберет путь через цепь. Разве это немного яркие светодиодные фонари: «Электроника имеет тенденцию выходить через поверхность графена, а не в электролит. Оборудование, генерирующее напряжение», - сказал Ши.

Следовательно, устройство может выделять тепло из окружающей среды в виде энергии. Они могут улучшить ток, нагревая раствор, а также могут использовать ультразвуковые ионы меди. Только полагаться на окружающее тепло, может сделать их батарею графена работать 20 дней. Однако есть важный вопрос. Другая гипотеза состоит в том, что в результате какой-то химической реакции возникает ток, как в обычной батарее.

Ши, однако, и его коллеги заявляют, что исключили это, поскольку было проведено несколько групп контрольных экспериментов. Однако они представлены в некоторых дополнительных материалах, и, похоже, их нет на веб-сайте arXiv. Им нужно перед остальными сделать публичное торжественное заявление. Ценность его лица кажется очень важным достижением. Другие также производили ток в графене, но просто позволяли воде течь через него, так что это не удивляет человека, мобильные ионы также могут производить такие эффекты. Это знаменует собой чистую зеленую батарею, полагающуюся только на тепловую среду. Ши и его коллеги сказали: «Это огромный прорыв, исследование - это технология привода».

Преимущества и недостатки графеновой батареи:

Преимущества:

1) Аккумуляторная батарея в три раза превышает рынок лучших в настоящее время продуктов. Литиевая батарея (будет подчиняться наиболее продвинутым), чем энергетическая ценность 180 Вт / кг, а графеновая батарея, чем энергия, чем 600 Вт / кг.

2) С аккумулятором обеспечивает питание электромобиля, проезжающего до 1000 километров, а время зарядки составляет менее 8 минут.

3) Длительный срок службы. Срок службы в четыре раза больше, чем у традиционных гидридных батарей, у литиевых батарей в два раза больше.

4) Легкий вес. Функция графена позволяет уменьшить вес батареи вдвое по сравнению с обычными батареями, чтобы мы могли повысить эффективность загрузки батареи в машину.

5) Стоимость невысока. Стоимость производства аккумуляторов будет на 77% ниже, чем у литий-ионных аккумуляторов ».

«Стабильность высокая, долгое время автономной работы, скорость зарядки;

Недостатки:

Традиционный проводящий углерод / графит очень дешев и продается тоннами, но графен слишком дорог. Грамм графена продано за тысячу, это непростое предприятие. Пару лет назад цена на графен составляла 5000 юаней за грамм, что намного выше цены на золото. Обычные потребители невыносимы.

Страница содержит содержимое машинного перевода.