Einführung in die Prinzipien von Graphenbatterien

Test zur Selbstladung von Graphenbatterien mit Umgebungswärme

Die Beziehung zwischen Zeit (Stunden, Tage) und Spannungserzeugung von Graphenbatterien in gesättigten Kupferchloridlösungen.

Die experimentelle Schaltung besteht aus LEDs, die mit Drähten an gebändertes Graphen angeschlossen sind. Sie legten einfach Graphen zur Beobachtung in Kupferchloridlösung. Die LED-Anzeigen leuchten. Tatsächlich benötigen sie sechs Graphenschaltungen, um eine Reihe zu bilden, damit sie die erforderlichen 2 V erzeugen können, damit das LED-Licht leuchten kann, und dieses Bild kann erhalten werden.

Xuzihan und Kollegen sagen, dass hier Kupferionen eine doppelte positive Ladung haben und aufgrund der Wärmeenergie der Lösung bei Raumtemperatur mit einer Geschwindigkeit von etwa 300 Metern pro Sekunde durch die Lösung laufen. Wenn Ionen heftig in das Graphenband kollidieren, erzeugt die Kollision genug Energie, um die Elektronen ohne Graphen an Ort und Stelle zu lassen. Elektronen haben zwei Möglichkeiten: Sie können das Graphenband verlassen, sich mit Kupferionen verbinden oder sie können Graphen passieren und in den Kreislauf eintreten.

Es stellt sich heraus, dass die sich bewegenden Elektronen in Graphen schneller sind als durch die Lösung, so dass die Elektronen natürlich den Weg durch den Stromkreis wählen. An diesem Punkt leuchtet das LED-Licht auf. "Die freigesetzten Elektronen passieren eher die Oberfläche von Graphen als den Elektrolyten. Auf diese Weise erzeugt das Gerät die Spannung", sagte Xuzihan.

Daher stammt die von diesem Gerät erzeugte Energie aus der Wärme der Umgebung. Sie können den Strom erhöhen, indem sie einfach die Lösung erhitzen oder Kupferionen mit Ultraschallwellen beschleunigen. Wenn Sie sich nur auf die Umgebungswärme verlassen, können die Graphenbatterien 20 Tage lang laufen. Es gibt aber auch ein wichtiges Fragezeichen. Eine andere Hypothese ist, dass eine chemische Reaktion wie normale Batterien elektrische Ströme erzeugt.

Xuzihan und Kollegen sagten jedoch, sie hätten dies ausgeschlossen, da mehrere Kontrollexperimente durchgeführt wurden. Diese werden jedoch in einigen ergänzenden Materialien beschrieben, die nicht auf der arXiv-Website zu finden sind. Sie müssen an die Öffentlichkeit gehen, bevor jemand anderes eine ernsthafte Erklärung abgibt. Auf den ersten Blick scheint dies eine sehr wichtige Leistung zu sein. Andere Menschen erzeugten ebenfalls elektrische Ströme in Graphen, ließen jedoch nur Wasser durch, was nicht wirklich überraschend ist. Bewegliche Ionen können diesen Effekt ebenfalls erzeugen. Dies ist ein gutes Zeichen für saubere grüne Batterien, die nur mit Umgebungswärme betrieben werden. Xuzihan und Kollegen sagten: "Dies ist ein großer Durchbruch beim Studium der selbstgesteuerten Technologie."

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