Пена графена - Graphene foam

Схема синтеза пены графена с использованием Ni-шаблона (вверху) и фотографии продуктов (внизу)
Электронные микрофотографии пены графена, приготовленной с использованием Ni-шаблона

Пена графена твердая, открытая ячейка мыло из однослойных листов графен.[1][2] Это кандидат в субстрат для электрод из литий-ионные батареи.

Синтез

Пену можно производить с использованием осаждение из паровой фазы покрыть металлическая пена, трехмерная сетка из металлических нитей. Затем металл удаляется.[1]

Приложения

Электрод

Из вспененного материала для электродов была создана физически гибкая батарея. Анод был изготовлен путем покрытия пенопласта литий-титановым соединением (Ли
4Ti
5О
12) и катод покрывая пену LiFePO
4. Оба электрода были легкими, а их большая площадь поверхности обеспечивала высокую плотность энергии 110 Втч / кг, что сопоставимо с коммерческими батареями.[1]

Удельная мощность был намного больше, чем типичный аккумулятор. При скорости, при которой материал полностью разряжался за 18 секунд, передаваемая мощность составляла 80 процентов от мощности, производимой в течение часового разряда. Производительность оставалась стабильной после 500 циклов зарядки / разрядки.[1]

Поддерживать

В 2017 году исследователи использовали углеродные нанотрубки укрепить пену. Последний материал выдерживает 3000-кратный собственный вес и может вернуться к своей первоначальной форме в невзвешенном состоянии. Смешивали нанотрубки, порошковый никелевый катализатор и сахар. Затем высушенные гранулы вещества прессовали в стальной фильере в форме шнека. Никель удалили, оставив кусок пены в форме винта. Внешние слои нанотрубок расщепляются и соединяются с графеном.[3]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d Li, N .; Chen, Z .; Ren, W .; Li, F .; Ченг, Х.-М. (2012-10-11). «Гибкие литий-ионные аккумуляторы на основе графена со сверхбыстрой зарядкой и разрядкой». Труды Национальной академии наук. Ars Technica. 109 (43): 17360–17365. Bibcode:2012PNAS..10917360L. Дои:10.1073 / pnas.1210072109. ЧВК  3491507. PMID  23045691. + Добавка.
  2. ^ Тиммер, Джон (2012). «Быстро и гибко: батареи из графеновой пены заряжаются быстро». Ars Technica.
  3. ^ Ирвинг, Майкл (13.02.2017). ""Арматурный графен «пена выдерживает в 3000 раз больше собственного веса». newatlas.com. Получено 2017-02-15.