Grafene
Xiamen TOB New Energy Technology Co.,Ltd: il tuo produttore di grafene di fiducia!
Xiamen TOB new energy technology co., ltd. è un fornitore leader a livello mondiale di apparecchiature e materiali per batterie per ricercatori e produttori di batterie. Ci siamo sempre concentrati sullo sviluppo di batterie agli ioni di litio, supercondensatori, batterie agli ioni di sodio, batterie allo stato solido, batterie al litio-zolfo e altre tecnologie di batterie più recenti. TOB New Energy ha iniziato la sua ricerca nel 2002 per superare il collo di bottiglia delle tecnologie delle batterie.
Ampia varietà di prodotti
La nostra azienda è in grado di produrre nuclei di avvolgimento, apparecchiature per batterie a bottone, apparecchiature per batterie cilindriche, apparecchiature per batterie softpack, apparecchiature per batterie quadrate, apparecchiature per supercondensatori, sistemi di collaudo per batterie, ecc.
Qualità garantita
I nostri prodotti hanno più di 50 brevetti tecnici applicabili alla produzione di batterie, inoltre, abbiamo più di 500 tecnologie di ricerca e sviluppo indipendenti. La nostra fabbrica è la più avanzata in Cina, dove sviluppiamo e testiamo centinaia di prodotti ogni giorno.
Servizio leader
Abbiamo molti anni di esperienza nel settore e un sistema completo di gestione della produzione, supervisione della qualità e servizio di vendita. Sia che tu voglia acquistare batterie agli ioni di litio o batterie agli ioni di sodio, inviaci semplicemente le tue esigenze via e-mail e potremo personalizzare i prodotti per te.
Grandi vendite
La nostra attività copre 5 continenti e più di 100 paesi. TOB New Energy ha creato più di 200 linee di produzione di batterie agli ioni di litio e supercondensatori in tutto il mondo.
Possiamo fornire i materiali in polvere di grafene, ossido di grafene e ossido di grafite più avanzati. Il grafene è un materiale promettente per le batterie agli ioni di litio grazie alla sua elevata area superficiale, all'elevata conduttività elettrica e alla resistenza meccanica. Può essere utilizzato come materiale anodico nelle batterie agli ioni di litio. Il grafene può anche essere utilizzato come additivo conduttivo nel catodo per migliorare le prestazioni delle batterie agli ioni di litio.
Il grafene è un materiale che si estrae dalla grafite ed è composto da carbonio puro, uno degli elementi più importanti in natura e che troviamo in oggetti di uso quotidiano come la mina di una matita. Il grafene si distingue per essere duro, flessibile, leggero e con un'elevata resistenza. Si calcola che questo materiale sia 200 volte più resistente dell'acciaio e cinque volte più leggero dell'alluminio.
Caratteristiche del grafene
Alta conduttività
Grazie all'uso del grafene, la vita utile delle batterie potrebbe essere aumentata di 10 volte, così come la ricarica in meno tempo, il che si traduce in un miglioramento dell'autonomia. È solo questione di tempo prima che il grafene sostituisca gran parte delle batterie al litio attualmente in uso.
Leggerezza
Il grafene è adatto anche per la fabbricazione di batterie per droni, poiché sarebbero più leggere e resistenti. Ricordiamo che questi pezzi che accumulano energia sono tra i più pesanti della tecnologia e ridurne il peso potrebbe essere una grande innovazione. Con l'applicazione del grafene, una delle maggiori limitazioni che i droni presentano oggi viene minimizzata.
Trasparenza e flessibilità
Il grafene è un materiale trasparente e assorbe pochissima luce (solo il 2%). Grazie a questo e alla sua flessibilità, è possibile realizzare schermi flessibili per tutti i tipi di dispositivi. Inoltre, il grafene può essere piegato come la pellicola trasparente, quindi le possibilità di rottura sono molto più basse. Potrebbe essere applicato nella produzione di cellulari, televisori, veicoli, ecc.
Alta resistenza
Oltre a essere un ottimo conduttore elettrico, il grafene è un materiale molto resistente, per cui si prevedono grandi progressi nel settore dell'illuminazione.
Policristallino
Il grafene policristallino è fondamentale per la produzione di alcuni tipi di transistor e compositi avanzati, mentre il grafene monocristallino è utilizzato in applicazioni più avanzate. Nonostante l'elevata domanda di grafene monocristallino, i suoi metodi di estrazione non consentono una produzione su larga scala.
Monocristallino
Il grafene monocristallino viene prodotto tramite scissione meccanica, una tecnica in cui il grafene viene estratto dalla grafite in scaglie monostrato.
Come prepararsi
Metodo Redox
Il metodo redox consiste nell'ossidare la grafite naturale utilizzando reagenti chimici come acido solforico e acido nitrico e ossidanti come permanganato di potassio e perossido di idrogeno per aumentare la spaziatura tra gli strati di grafite e inserire ossidi tra gli strati di grafite per ottenere ossido di grafite (ossido di grafite). Quindi i reagenti vengono lavati con acqua e il solido lavato viene essiccato a bassa temperatura per ottenere polvere di ossido di grafite. La polvere di ossido di grafite viene staccata tramite peeling fisico, espansione ad alta temperatura e altri metodi per ottenere ossido di grafene. Infine, l'ossido di grafene viene ridotto con metodi chimici per ottenere grafene (RGO).
Metodo dell'epitassia orientata
Il metodo dell'epitassia orientata consiste nel "seminare" il grafene utilizzando la struttura atomica della matrice di crescita. Innanzitutto, gli atomi di carbonio vengono infiltrati nel rutenio a 1150 gradi, quindi raffreddati. Dopo il raffreddamento a 850 gradi, un gran numero di atomi di carbonio precedentemente assorbiti fluttuerà sulla superficie del rutenio e infine un singolo strato di atomi di carbonio a forma di lente crescerà in uno strato completo di grafene. Dopo che il primo strato è stato coperto, il secondo strato inizia a crescere. Lo strato inferiore di grafene avrà una forte interazione con il rutenio, mentre dopo il secondo strato, è quasi completamente separato dal rutenio, lasciando solo un debole accoppiamento elettrico. Tuttavia, i fogli di grafene prodotti con questo metodo hanno spesso uno spessore irregolare e l'adesione tra grafene e matrice influenzerà le proprietà dello strato di carbonio.
Epitassia al carburo di silicio
Il metodo dell'epitassia SiC consiste nel sublimare gli atomi di silicio dal materiale in un ambiente ad alta temperatura di ultra-alto vuoto, e i restanti atomi di C vengono ricostruiti in una forma autoassemblata per ottenere grafene basato su un substrato SiC. Questo metodo può ottenere grafene di alta qualità, ma ha elevati requisiti per le apparecchiature.
Metodo di deposizione chimica da vapore
La deposizione chimica da vapore (CVD) è un metodo di utilizzo di gas organici contenenti carbonio come materie prime per depositare tramite vapore film di grafene. Questo è il metodo più efficace per produrre film di grafene. Il grafene preparato con questo metodo ha le caratteristiche di ampia area e alta qualità, ma il costo è elevato in questa fase e le condizioni di processo devono essere ulteriormente migliorate. Poiché i film di grafene sono molto sottili, i film di grafene di ampia area non possono essere utilizzati da soli e devono essere fissati a dispositivi macro per essere utili, come touch screen, dispositivi di riscaldamento, ecc.
Come scegliere il grafene
Conduttività elettrica
Se hai bisogno di un'elevata conduttività elettrica, cerca un grafene di alta qualità con una bassa densità di difetti. Alcune applicazioni potrebbero trarre vantaggio dalla struttura a bande unica del grafene, che consente il trasporto balistico a temperatura ambiente.
Proprietà meccaniche
Il grafene ha una resistenza meccanica eccezionale, con un modulo di Young di circa 1 TPa e una resistenza alla trazione fino a 130 GPa. Se hai bisogno di elevata resistenza e flessibilità, assicurati che il grafene che scegli mantenga queste proprietà dopo la lavorazione e l'integrazione nel tuo prodotto.
Conduttività termica
Il grafene è un eccellente conduttore di calore, con una conduttività termica di circa 5300 W/mK. Se la dissipazione del calore è critica, seleziona un materiale in grafene di alta qualità.
Stabilità chimica
Considerate l'ambiente chimico in cui verrà utilizzato il grafene. Il grafene è generalmente chimicamente stabile, ma la sua funzionalizzazione superficiale può adattare le sue interazioni con altri materiali.
Funzionalità di superficie
A seconda dell'applicazione, potrebbe essere necessario grafene con gruppi funzionali superficiali specifici per migliorarne la compatibilità con altri materiali o per conferire nuove proprietà. Il grafene coltivato tramite deposizione chimica da vapore (CVD) può spesso essere funzionalizzato più facilmente del grafene esfoliato.
Processo di fabbricazione
Il metodo di produzione influisce sul costo, sulla qualità e sulla scalabilità del grafene. I metodi comuni includono l'esfoliazione meccanica, la CVD e la riduzione dell'ossido di grafene (rGO). La CVD può produrre grafene di grandi dimensioni adatto all'elettronica, mentre l'esfoliazione è migliore per piccole quantità di grafene di alta qualità.
Applicazioni del grafene
Grafene nel settore energetico
L'uso del grafene nella fabbricazione di batterie ricaricabili potrebbe rappresentare un grande passo avanti verso l'efficienza energetica. Questo materiale impedirebbe il surriscaldamento dei dispositivi, rendendoli più resistenti e leggeri. Applicato a diversi materiali nelle nostre case, potrebbe contribuire a una migliore regolazione termica della casa e a un risparmio nella climatizzazione degli spazi. Ad esempio, utilizzando vernice con grafene.
Grafene nell'edilizia
L'uso del grafene applicato all'edilizia promette di migliorare l'isolamento degli edifici. E non solo, potrebbero essere più resistenti alla corrosione, all'umidità e al fuoco, e quindi più resistenti e sostenibili.
Grafene nella salute
Anche le applicazioni del grafene nei settori della salute e della medicina sono affascinanti. Grazie alle proprietà del grafene, potrebbero essere sviluppati apparecchi acustici più resistenti, flessibili e leggeri. Potremmo persino parlare di realizzare ossa e muscoli che verrebbero introdotti tramite operazioni chirurgiche.
Grafene in elettronica
Le caratteristiche del grafene potrebbero cambiare completamente il settore dell'elettronica. Con l'applicazione di questo materiale, potrebbero essere realizzati dispositivi più piccoli, più leggeri, più resistenti e più efficienti, impossibili da ottenere con i componenti che vengono utilizzati oggi.
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