Grafenová pěna - Graphene foam - Wikipedia

Schéma syntézy grafenové pěny pomocí Ni šablony (nahoře) a fotografie produktů (dole)
Elektronové mikrofotografie grafenové pěny připravené pomocí Ni šablony

Grafenová pěna je pevná otevřená buňka pěna z jednovrstvých plechů z grafen.[1][2] Jedná se o kandidátský substrát pro elektroda z lithium-iontové baterie.

Syntéza

Pěnu lze vyrobit za použití depozice par potáhnout a kovová pěna, trojrozměrná síť kovových vláken. Kov se poté odstraní.[1]

Aplikace

Elektroda

Pomocí pěny pro elektrody byla vytvořena fyzicky flexibilní baterie. Anoda byla vyrobena potažením pěny sloučeninou lithia a titanu (Li
4Ti
5Ó
12) a katoda potažením pěny LiFePO
4. Obě elektrody byly lehké a jejich velká povrchová plocha byla vysoká hustota energie 110 Wh / kg, srovnatelné s běžnými bateriemi.[1]

Hustota výkonu byla mnohem větší než typická baterie. Při rychlosti, která úplně vybila materiál za 18 sekund, byla dodaná energie 80 procent toho, co vyrobila během hodinového vybití. Výkon zůstal stabilní po dobu 500 cyklů nabíjení / vybíjení.[1]

Podpěra, podpora

V roce 2017 vědci použili uhlíkové nanotrubice posílit pěnu. Posledně jmenovaný materiál podporuje 3 000násobek své vlastní hmotnosti a při nevážení se může vrátit do původního tvaru. Nanotrubičky, práškový niklový katalyzátor a cukr byly smíchány. Vysušené pelety látky se potom lisovaly v ocelové matrici ve tvaru šroubu. Nikl byl odstraněn a zanechal kousek pěny ve tvaru šroubku. Vnější vrstvy nanotrubiček se rozdělily a spojily s grafenem.[3]

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d Li, N .; Chen, Z .; Ren, W .; Li, F .; Cheng, H.-M. (2012-10-11). „Flexibilní lithium-iontové baterie na bázi grafenu s ultrarychlou rychlostí nabíjení a vybíjení“. Sborník Národní akademie věd. Ars Technica. 109 (43): 17360–17365. Bibcode:2012PNAS..10917360L. doi:10.1073 / pnas.1210072109. PMC  3491507. PMID  23045691. + Doplněk.
  2. ^ Timmer, John (2012). „Rychlý a flexibilní: baterie z grafenové pěny se rychle nabíjejí“. Ars Technica.
  3. ^ Irving, Michael (2017-02-13). ""Výztužný grafen „pěna podporuje 3 000násobek své vlastní hmotnosti“. newatlas.com. Citováno 2017-02-15.