Graphenbatterie und ihre Vorteile
Graphenbatterie und ihre Vorteile.
Graphenbatterie ist eine Art Hybrid zwischen einem Kondensator und einer chemischen Stromquelle. Hat eine hohe Leitfähigkeit, Leicht, Die hohe Kapazität und der schnelle Ladezyklus werden von einigen zehn Sekunden bis zu mehreren Minuten gemessen.
Die Vorteile der Graphenbatterie gegenüber anderen
Graphenbatterie:
Graphenbatterie ist eine Art Hybrid zwischen einem Kondensator und einer Chemikalie Stromquelle. Eine signifikante Erhöhung der Dichte und der darin gespeicherten Energie wird durch Oxidations-Reduktions-Reaktionen an der Kathode von Giperatsidnogo-Graphen mit zusätzlicher Oxidgruppe erreicht, und das nachfolgende alternierende Graphen und Silizium Wafer. Die Anode kann aus zwei Arten von Materialien bestehen: Cobaltatlithium oder Magnesiumoxid. Das Ergebnis ist ein Gerät - Graphenbatterien haben die höchstmögliche Elektronenmobilität.
Graphen - eine der Sorten von Kohlenwasserstoffkristallen mit Atomen, erinnert an seine regelmäßige Form Sechsecke, die eine gemeinsame Ebene besetzt. Das dünnste Film (Hunderttausende Male dünner als ein Blatt Papier) wurde von den russischen Wissenschaftlern Andrei Geim und Konstantin Novoselov eröffnet, Untersuchung des Substrats von Siliziumoxid. Das Material ist eindeutig eine transparente Kohlenstoffplatte, die der Dicke eines Atoms entspricht (91x10-12).
He - Graphen sehr hohe Festigkeit, elektrische und thermische Energie. So, Die spezifische Energie des Graphens nähert sich 65 kW * h / kg; Diese Zahl ist 47 Zeiten, die heutzutage so üblich sind Lithium-Ionen-Batterien. Graphen hat fast keinen Widerstand. Von Graphen bis 70 mal ist die Mobilität der Elektronen höher als das aus Silizium. Die Geschwindigkeit der Elektronen in Graphen beträgt 10 000 km / s, obwohl in einem herkömmlichen Leiter, die Geschwindigkeit der Elektronen der Ordnung 100 Frau.
Diese einzigartigen Eigenschaften ermöglichen die Verwendung von Graphen als Material für Batterien.
Abhängig vom verwendeten Derivat, Graphen Batterie kann auf zwei physikalischen Prinzipien basieren:
auf der Basis von Graphenoxid, Dies wird beim Aufbau einer Form der Energiespeicherung verwendet, Bereitstellung einer hohen spezifischen Kapazität;
auf der Basis des zurückgewonnenen Graphenoxids, welches in den Kathoden verwendet wird, bindet chemisch an den Sauerstoff.
In beiden Arten von Batterien werden auch in elektrochemischen Prozessen eingesetzt, Die Geräte arbeiten jedoch auf der Basis eines sauberen Elektrolyten aus Polyaminoamid.
Vorteile gegenüber Analoga (herkömmliche Batterien):
- preiswerte und übliche Rohstoffe. Es ist jetzt möglich Graphen zu produzieren im industriellen Maßstab billig
- Leicht. Ein Quadratmeter Graphen wiegt weniger als 1 Gramm, Dies wirkt sich folglich auf das Gewicht der gesamten Batterie aus
- ökologische Reinheit (keine Verschmutzung),
- gute Haltbarkeit und Wasserbeständigkeit,
- schnelle Wiederherstellung beschädigter Bereiche,
- hohe Leitfähigkeit, Dies übertrifft die Eigenschaften aller vorhandenen Halbleitermaterialien,
- hohe spezifische Kapazität. Wenn Sie es als Stromquelle verwenden, können Sie ein Elektroauto fahren 1000 Meilen ohne Aufladen,
technisch Haltbarkeit und die Fähigkeit, während häufiger Lade- / Entladezyklen mehr Leistung anzusammeln,
- Schnellladung, gemessen von einigen zehn Sekunden bis zu mehreren Minuten.
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