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Graphene은 배터리 기술 개발에 어떻게 기여합니까?

2015 년 11 월 말에 통신 장비 사업자가 최신 제품을 발표했습니다. 이 제품은 배터리 재료로 그래 핀을 사용하여 충전 시간을 크게 단축하고 배터리 충전 용량을 향상시킵니다. 이 보고서는 모든 사람들의 관심을 사로 잡았고, 커뮤니티의 관심이 그라 핀에 새로운 차원으로 이르렀습니다.

그래 핀이란 무엇입니까?

Baidu Encyclopedia에서 알 수있는 것은 :

1. 그라 핀 (Graphene, 그라 핀)은 탄소 원자로 구성된 흑연 물질에서 추출되며 2 차원 결정의 원자 두께의 단 하나의 층으로 구성됩니다.

2. 그래 핀은 가장 얇은 재료이지만, 가장 강력한 재료보다 200 배 높은 최고의 강철보다 강도가 높습니다. 동시에 그것은 매우 좋은 유연성을 가지고, 스트레칭은 20 % 크기에 도달 할 수 있습니다. 그것은 세계에서 가장 얇고 물질의 강도가 가장 큽니다.

3. 그라 핀은 현재 가장 얇은, 가장 큰 강도, 새로운 유형의 나노 소재의 가장 강한 열전도도에서 발견되며, 그래 핀은 "블랙 골드"라고 불립니다.

즉, 그래 핀은 고강도, 고탄성, 고 전도성 및 기타 특성을 지닌 나노 미터 크기의 물질입니다.

그라 핀은 나노 물질로서 우주 엘리베이터 재료의 제조 후보가 될 수 있다는 인상을줍니다. Baidu Encyclopedia에서도 그라 핀의 전기적 특성은 그 성능의 일부에 지나지 않습니다. 그것은 "도중에"그 높은 전도성을 언급하는 세 번째 포인트에 없다면 자갈과 배터리의 정의에서만 관계를 찾기가 어렵습니다.

그러나 나노 물질은 인간이 가지고 있지 않은 세계의 계급이며, 거시적 세계로부터 얻는 상식은 미시적 세계에서 잘 재현되지 않습니다.

나노 크기의 그래 핀이 배터리의 성능을 향상시켜 주면 배터리의 원리를 분석해야합니다.

둘째, 전극 재료와 전지 용량의 관계

우리는 배터리 충전 및 방전 과정의 미세한 관점에서, 실제로, 전극 "모자이크"및 "오프"과정에서 양이온임을 알고 있습니다. 따라서 전극 소재에 구멍이 많을수록 프로세스가 더 빨라집니다. 매크로 관점에서 배터리 충전 및 방전의 성능이 더 빠릅니다.

그래 핀의 미세 구조는 탄소 원자로 구성된 네트워크입니다. 한계 (원자의 한 층의 두께 만)가 얇기 때문에, 양이온의 움직임은 제한적이다. 동시에 네트워크 구조로 인해, 그래 핀 전극 물질로 만들어진 또한 충분한 구멍이 있습니다.

이러한 관점에서, 그라 핀은 의심의 여지없이 아주 좋은 전극 물질입니다.

뉴욕에있는 Rensselaer Polytechnic Institute의 연구원에 따르면 미국에서는 배터리 프로토 타입 물질로 그래 핀을 사용하면 충전 및 방전 속도가 리튬 이온 배터리의 10 배를 초과 할 것이라고합니다.

셋째, 그라 핀 연구의 현황

Purdue University (Purdue University)는 나노 전극 재료 기술을 개발하는 새로운 방법을 연구하고 있습니다. 연구 대학은 배터리에 나노 물질을 사용하면 배터리 충전 용량과 충전 및 방전 속도가 빨라진다는 것을 보여줍니다.

현재 삼성 전자는 그래 핀 코팅 실리콘 기반의 양극 재료 연구를 위해 실리콘 표면에 종사하고있다. 연구가 성공할 수 있다면 리튬 이온 배터리 수명은 2 배 이상으로 늘어날 것입니다.

이 연구는 실리콘 기반 재료의 수명 연장과 그라 핀 재료의 큰 충전 용량의 이점을 요약하여 실리콘 기반 재료에서 그래 핀 공정을 처리하는 방법에 중점을 둡니다.

삼성의 연구진은 탄화 규소 전극의 표면에 그래 핀 코팅을 코팅하여 양극의 표면적을 효과적으로 확장시켰다. 동시에 리튬 코발트 산화물의 조합에 사용되는 음극과 함께, 큰 석유의 에너지 밀도의 단위 볼륨 당 배터리 충전, 그 수명도 리튬 이온 배터리 1.5-1.8의 버스 시장 판매로 증가됩니다 타임스.


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