Bagaimana Graphene Berkontribusi Terhadap Perkembangan Teknologi Baterai?

Pada akhir November 2015, bisnis peralatan komunikasi high-profile menerbitkan produk terbarunya. Produk menggunakan graphene sebagai bahan baterai, bisa sangat mempersingkat waktu pengisian daya, memperbaiki kapasitas pengisian baterai. Laporan ini dalam satu kesempatan berhasil menarik perhatian semua orang, dan perhatian masyarakat terhadap graphene ke ketinggian baru.

Apa itu graphene?

Dari Ensiklopedia Baidu, kita bisa mengetahui:

1. Grafena (Grafena) diekstraksi dari bahan grafit, yang tersusun dari atom karbon hanya satu lapisan ketebalan atom dari kristal dua dimensi.

2. graphene adalah bahan tertipis, tapi juga bahan yang paling kuat, melepaskan kekuatan dari baja terbaik bahkan lebih tinggi 200 kali. Pada saat yang sama memiliki fleksibilitas yang sangat baik, peregangan bisa mencapai ukuran 20%. Ini adalah tertipis di dunia, kekuatan material tertinggi.

3. Grafena saat ini ditemukan paling tipis, kekuatan terbesar, konduktivitas termal terkuat dari jenis nano-material baru, graphene disebut "emas hitam".

Singkatnya, graphene adalah tatanan nanometer dengan bahan besarnya, dengan kekuatan tinggi, elastisitas tinggi dan konduktivitas tinggi dan sifat lainnya.

Sebagai nanomaterial, graphene memberi kesan bahwa itu bisa menjadi kandidat pembuatan bahan lift ruang angkasa. Bahkan di Ensiklopedia Baidu, sifat listrik graphene hanyalah bagian dari kinerjanya. Jika tidak di poin ketiga "by the way" untuk menyebutkan konduktivitas yang tinggi, maka hanya dari definisi kerikil dan baterai yang sulit ditemukan hubungan.

Namun, Nanomaterials adalah kelas dunia yang tidak dimiliki manusia, dan akal sehat yang kita dapatkan dari dunia makroskopik tidak berkembang dengan baik di dunia mikroskopis.

Jika nano-magnitude graphene dapat meningkatkan kinerja baterai untuk membantu, Anda perlu menganalisis prinsip dari baterai.

Kedua, hubungan antara bahan elektroda dan kapasitas baterai

Kita tahu: dari sudut pandang mikroskopis proses pengisian dan pengosongan baterai, sebenarnya, adalah kation di elektroda "mosaik" dan "tidak" prosesnya. Jadi, semakin banyak lubang pada bahan elektroda, semakin cepat prosesnya berlangsung. Pada sudut pandang makro adalah kinerja pengisian baterai dan debit lebih cepat.

Struktur mikro graphene adalah jaringan yang terdiri dari atom karbon. Karena tipisnya batas (hanya ketebalan satu lapisan atom), pergerakan kation terbatas. Pada saat bersamaan karena struktur jaringan, terbuat dari bahan elektroda graphene yang juga memiliki lubang yang cukup.

Dari sudut pandang ini, graphene tidak diragukan lagi merupakan bahan elektroda yang sangat bagus.

Menurut periset di Rensselaer Polytechnic Institute di New York, Amerika Serikat menunjukkan bahwa penggunaan graphene sebagai bahan prototipe baterai, kecepatan pengisian dan pelepasannya akan melebihi 10 kali baterai lithium-ion.

Ketiga, status penelitian graphene

Purdue University (Universitas Purdue) sedang belajar melalui cara baru yang lebih sederhana untuk menciptakan teknologi material nano-elektrode. Universitas penelitian menunjukkan bahwa penggunaan bahan nano di dalam baterai, akan meningkatkan kapasitas pengisian baterai dan kecepatan pengisian dan pelepasan.

Saat ini, Samsung Electronics Korea Selatan juga terlibat dalam permukaan silikon untuk menambahkan bahan anoda berbasis silikon graphene-dilapisi. Jika penelitian ini bisa berhasil, daya tahan baterai lithium-ion akan meningkat hingga lebih dari 2 kali.

Studi ini merangkum keuntungan dari umur panjang bahan berbasis silikon dan kapasitas pengisian bahan graphene yang besar, dengan fokus pada bagaimana memproses proses graphene pada bahan berbasis silikon.

Peneliti Samsung telah secara efektif memperluas luas permukaan anoda dengan melapisi lapisan graphene pada permukaan elektroda silikon karbida. Pada saat yang sama dengan katoda yang digunakan dalam kombinasi oksida kobalt lithium, sehingga muatan baterai per satuan volume kerapatan energi dari minyak yang lebih besar, hidupnya juga meningkat ke penjualan pasar bus baterai lithium-ion 1.5-1.8. waktu.