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石墨烯电池的原理

归档日期:08-02       文本归类:化学电池      文章编辑:爱尚语录

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  实验制成电路其中包含LED,用电线连接到带状石墨烯。他们只是把石墨烯放在氯化铜(copper chloride)溶液中,进行观察。LED灯亮了。实际上,他们需要6个石墨烯电路,形成串联,这样就可产生所需的2V,使LED灯发亮,就可以得到这个图片。

  徐子涵和同事说,这里发生情况就是铜离子具有双重正电荷,穿过溶液的速度约每秒300米,因为溶液在室温下的热能量。当离子猛烈撞入石墨烯带时,碰撞会产生足够的能量,使不在原位的电子离开石墨烯。电子有两种选择:可以离开石墨烯带,和铜离子结合,也可以穿过石墨烯,进入电路。

  原来,流动的电子在石墨烯中更快,超过它穿过溶液的速度,所以电子自然会选择路径,穿过电路。正是这一点点亮了LED灯“释放的电子更倾向于穿过石墨烯表面,而不是进入电解液。设备就是这样产生电压的,”徐子涵说。

  因此,这个装置产生的能量来自周围环境的热量。他们可以提高电流,只需加热溶液,也可用超声波加快铜离子。只依靠周围热量,就可以使他们的石墨烯电池持续运行20天。但是,还有一个重要的问号。另一个假设是某种化学反应产生电流,就像普通的电池。

  然而,徐子涵和同事说,他们排除了这一点,因为进行了几组控制实验。然而,这些是在一些补充材料中介绍的,他们似乎并没有放在arXiv网站上。他们需要赶在别人做出严肃声明之前公开。从表面价值来看,这看起来是一项非常重要的成果。其他人也在石墨烯中产生过电流,但只是让水流过它,所以这并不真的使人吃惊,移动的离子也可以产生这样的效果。这预示着清洁的绿色电池,只依靠环境热量驱动。徐子涵和同事说:“这代表着一个巨大的突破,研究的是自驱动技术”。

  2、石墨烯是一种超级薄的材料,本身是不能存储电能的,它主要用来把电池的两极的材料分开,电子可以非常轻易穿过,也就是电池的内阻会非常小,也就是为啥其充电速度快的原因。

  3、了解了以上的知识,大家也就知道了,同样体积的石墨烯电池,其容量不会有太大的优势,甚至还有劣势,因为要设计快充的电路。所以使用石墨烯电池就可以待机十天半个月是不可能的,个别变态设计除外!

  4、石墨烯电池的主要优势在于其使用寿命和充电速度。经过试验测试,石墨烯电池2000次充放电衰减率15%以内,同比普通锂电池约40~80%,充电速度5000毫安时的半小时可以充满,如果电路设计合适,理论上可以5秒以内充满,但充电速度的瓶颈不在于电池本身,而在于充电器和充电线缆,要达到这么大功率,对电源传输线路是一个很大的考验。

  内容如下:利用锂离子在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出的一种新能源电池。石墨烯电池在饱和氯化铜溶液中,时间(小时、天数)和产生电压的关系。

  微型石墨烯超级电容技术突破可以说是给电池带来了革命性发展。目前主要制造微型电容器的方法是平板印刷技术,需要投入大量的人力和成本,阻碍了产品的商业应用。而现在只需要常见的DVD刻录机,甚至是在家里,利用廉价材料30分钟就可以在一个光盘上制造100多个微型石墨烯超级电容。

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