Графеновая пена


Пенопласт графена с открытыми порами, представляет собой твердую пену состоящую из однослойных листов графена . [1] [2] Это кандидат на подложку для электрода литий -ионных аккумуляторов .
Синтез
[ редактировать ]Пенопласт может быть изготовлен с использованием осаждения из паровой фазы для покрытия металлической пены , трехмерной сетки из металлических нитей. Затем металл удаляется. [1]
Приложения
[ редактировать ]Электрод
[ редактировать ]Физически гибкая батарея была создана с использованием пенопласта в качестве электродов. Анод был изготовлен путем покрытия пенопласта литий-титановым соединением ( Li
4 Ти
5 О
12 ) и катод , покрыв пенопласт LiFePO.
4 . Оба электрода были легкими, а их большая площадь поверхности обеспечивала высокую плотность энергии 110 Втч/кг, сравнимую с коммерческими батареями. [1]
Плотность мощности была намного больше, чем у типичной батареи. При скорости, при которой материал полностью разряжался за 18 секунд, передаваемая мощность составляла 80 процентов от той, которую он производил за часовую разрядку. Производительность оставалась стабильной в течение 500 циклов зарядки/разрядки. [1]
Поддерживать
[ редактировать ]В 2017 году исследователи использовали углеродные нанотрубки для усиления пенопласта. Последний материал выдерживает вес, в 3000 раз превышающий его собственный, и может вернуться к своей первоначальной форме без нагрузки. Нанотрубки, порошкообразный никелевый катализатор и сахар были смешаны. Высушенные гранулы вещества затем прессовали в стальной матрице в форме шнека. Никель удалили, оставив кусок пенопласта винтовой формы. Внешние слои нанотрубок расщепляются и соединяются с графеном. [3]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]
- ^ Jump up to: а б с д Ли, На; Чен, Цзунпин; Рен, Венцай; Ли, Фэн; Ченг, Хуэй-Мин (23 октября 2012 г.). «Гибкие литий-ионные аккумуляторы на основе графена со сверхбыстрой скоростью зарядки и разрядки» . Труды Национальной академии наук . 109 (43): 17360–17365. Бибкод : 2012PNAS..10917360L . дои : 10.1073/pnas.1210072109 . ПМЦ 3491507 . ПМИД 23045691 . + Дополнение .
- ^ Тиммер, Джон (2012). «Быстрые и гибкие: батареи из пенографена быстро заряжаются» . Арс Техника .
- ^ Ирвинг, Майкл (13 февраля 2017 г.). « Пена «Арматурный графен» выдерживает вес, в 3000 раз превышающий ее собственный» . newatlas.com . Проверено 15 февраля 2017 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Паронян Тереза М.; Тапа, Арджун Кумар; Шерегий, Андрей; Ясински, Яцек Б.; Джангам, Джон Сэмюэл Дилип (6 января 2017 г.). «Несоизмеримая пена графена как интеркаляционный литиевый анод большой емкости» . Научные отчеты . 7 (1): 39944. Бибкод : 2017NatSR...739944P . дои : 10.1038/srep39944 . ПМК 5216342 . ПМИД 28059110 .