Analyse der Vor- und Nachteile von Graphenbatterien

Graphen ist ein dünner Film der Wabe, der durch sp2-Hybridisierung aus Kohlenstoffatomen besteht. Es ist eine Art nur eine Atomschichtdicke des 2D-Materials, daher werden sie als einzelne Atomschicht aus Graphit bezeichnet. Seine Dicke beträgt etwa 0,335 nm. Da unterschiedliche Herstellungsverfahren unterschiedliche Höhen und Tiefen aufweisen, beträgt die Höhe in vertikaler Richtung etwa 1 nm und die horizontale Breite etwa 10 nm bis 25 nm. Es ist die Grundstruktur aller Kristalleinheiten mit Ausnahme von Diamantkohlenstoff (nulldimensionale Fullerene, eindimensionale Kohlenstoffnanoröhren, dreidimensionaler Graphit).

Die Anwendung von Graphen im Energiebereich

Unter diesen ist die Anwendung von Graphen im Energiebereich die heißeste und auch die vielversprechendste Richtung. Im Prinzip ist Graphen als eine Art ideales zweidimensionales leitfähiges Material zum Verbinden von Lithiumionenbatterien das Anodenmaterial (lithiumeisenphosphat usw.), das die elektrische Leitfähigkeit des Elektrodenmaterials verbessern kann, und die positiven Nanopartikel können sich verpacken zu den bestehenden "Ruß- und Kohlenstoffnanoröhren" zur Aufrüstung des leitfähigen Mittels.

Verbinden Sie das Graphen-Leitmittel mit der lithium-batterie, deren Verhältnis Leistung, Konsistenz und Lebensdauer unterschiedliche Vorteile haben (dies ist).

Darüber hinaus kann den neuen Anodenmaterialien (Zwischenphasen-Kohlenstoffmikrokugeln usw.) auch Graphen zugesetzt werden, um die Leistung der Elektrodenmaterialien zu verbessern, und es besteht auch die Möglichkeit einer zukünftigen Entwicklung.

Obwohl diese Anwendungen als Lithium die Batterie die Kerntechnologie sind, haben die richtige Lithiumstromkapazität und -dichte auch keine große Verbesserung, können aber die Gesamtleistung von Batterie und neuen Energiefahrzeugen verbessern, ist die technische Reife bei der Anwendung des Graphens höher als die Richtung.

Graphenbatterien, die Verwendung von Lithiumionen in Graphen schnell eine große Anzahl von Shuttle zwischen der Oberfläche und den Elektrodenbewegungsmerkmalen, entwickelten eine Art neue energiebatterie.

Das Grundprinzip der Graphenbatterie: Graphenbatterie in gesättigter Kupferchloridlösung, Zeit (Stunden, Tage) und das Verhältnis zwischen den Spannungen.

Experimente machten eine Schaltung, die eine LED-Drahtverbindung mit dem Bandgraphen enthielt. Sie geben einfach Graphen auf Kupferchlorid (Kupferchlorid) in die Lösung. LED-Leuchten leuchten. Tatsächlich benötigen sie 6 Graphenschaltungen, die in Reihe geschaltet sind, damit sie die erforderlichen 2 V erzeugen können, die LED-Lichter leuchten und das Bild erhalten können.

Schee und Kollegen sagen, und was hier passiert, sind Kupferionen mit doppelter positiver Ladung, deren Lösungsgeschwindigkeit aufgrund der Wärmeenergielösung bei Raumtemperatur etwa 300 Meter pro Sekunde beträgt. Wenn Ionen heftig gegen Bänder stoßen, würden Kollisionen genug Energie erzeugen, um nicht in situ Elektronen aus Graphen zu erzeugen. Electronic hat zwei Möglichkeiten: Kann Bänder und Kupferionenkombination, auch durch das Graphen, in den Stromkreis lassen.

Ursprünglich ist der Elektronenfluss in Graphen schneller als durch die Lösungsgeschwindigkeit, so dass die Elektronik natürlich den Weg durch die Schaltung wählt. Ist dies ein bisschen hell LED-Lichter "elektronische neigen dazu, durch die Oberfläche von Graphen und nicht in den Elektrolyten freizusetzen. Geräte, die Spannung erzeugen", sagte schee.

Daher kann das Gerät Wärme aus der Umgebung von Energie erzeugen. Sie können den Strom verbessern, die Lösung erwärmen und Kupferionen mit Ultraschallgeschwindigkeit verwenden. Verlassen Sie sich nur auf die Umgebungswärme, damit die Graphenbatterie 20 Tage läuft. Es gibt jedoch eine wichtige Frage. Eine andere Hypothese ist, dass eine Art chemische Reaktion Strom erzeugt, genau wie eine gewöhnliche Batterie.

Schee und seine Kollegen sagten jedoch, sie hätten dies ausgeschlossen, da mehrere Gruppen von Kontrollexperimenten durchgeführt wurden. Diese werden jedoch in einigen ergänzenden Materialien vorgestellt und scheinen nicht auf der arXiv-Website zu sein. Sie müssen, bevor die anderen eine feierliche Erklärung abgeben, veröffentlicht werden. Wert des Gesichtes davon, scheint es eine sehr wichtige Leistung zu sein. Andere produzierten ebenfalls Strom in Graphen, ließen aber einfach das Wasser durch, so dass es die Person nicht wirklich überrascht, mobile Ionen können auch solche Effekte erzeugen. Dies kündigt eine saubere grüne Batterie an, die sich nur auf eine wärmebetriebene Umgebung stützt. Schee und Kollegen sagten: "Dies ist ein großer Durchbruch, Studie ist die Antriebstechnologie".

Die Vor- und Nachteile einer Graphenbatterie:

Vorteile:

1) Der Akku ist dreimal so groß wie der Markt derzeit die besten Produkte. Eine Lithiumbatterie (wird am weitesten fortgeschritten sein) als der Energiewert von 180 Wh / kg, während eine Graphenbatterie mehr als 600 Wh / kg Energie hat.

2) Mit den Batterien kann das Elektroauto bis zu 1000 Kilometer fahren und die Ladezeit beträgt weniger als 8 Minuten.

3) Lange Lebensdauer. Die Lebensdauer ist viermal so groß wie bei herkömmlichen Hydridbatterien, die Lithiumbatterie ist doppelt so hoch.

4) Leichtgewicht. Durch die Graphen-Funktion kann das Gewicht der Batterie auf die Hälfte der herkömmlichen Batterien reduziert werden, so dass wir die Effizienz der Lademaschine der Batterie verbessern können.

5) Die Kosten sind gering. Die Batterieproduktion, sagte das Unternehmen, seine Kosten werden 77% niedriger sein als eine Lithium-Ionen-Batterie. "

"Stabilität ist hoch, lange Akkulaufzeit, Ladegeschwindigkeit;

Nachteile:

Der traditionelle leitfähige Kohlenstoff / Graphit ist sehr billig und wird in Tonnen verkauft, aber Graphen ist zu teuer. Ein Gramm Graphen, das über tausend Mal verkauft wurde, kann kein allgemeines Unternehmen ertragen. Vor ein paar Jahren lag der Preis für Graphen bei 5000 Yuan pro Gramm und damit weit über dem Goldpreis. Die normalen Verbraucher sind unerträglich.

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