グラフェン電池の長所と短所の分析

グラフェンは、sp2混成軌道による炭素原子で構成されるハニカムの薄膜です。これは、2D材料の1原子層の厚さの一種であるため、グラファイトの単一原子層と呼ばれます。その厚さは約0.335nmです。調製方法によって浮き沈みが異なるため、高さは垂直方向に約1 nm、水平方向の幅は約10 nm〜25nmです。これは、ダイヤモンドカーボン（ゼロ次元フラーレン、1次元カーボンナノチューブ、3次元グラファイト）を除くすべての結晶ユニットの基本構造です。

エネルギー分野におけるグラフェンの応用

これらの中で、エネルギー分野でのグラフェンの応用は最もホットであり、最も有望な方向でもあります。原則として、理想的な二次元導電性材料の一種であるグラフェンは、リチウムイオン電池を接合するために、電極材料の導電性を向上させることができるアノード材料（リン酸鉄リチウムなど）と、正のナノ粒子がパッケージングできるものです。導電剤の既存の「カーボンブラックとカーボンナノチューブ」のアップグレードに。

グラフェン導電剤であるリチウム電池に参加すると、その比率の性能、一貫性、および寿命にはさまざまなレベルの利点があります（これはそうです）。

さらに、グラフェンを新しいアノード材料（中間相カーボンミクロスフェアなど）に追加して、電極材料の性能を向上させることもでき、将来の開発の可能性もあります。

これらの用途は、リチウム電池のコア技術であり、適切なリチウムの電気容量と密度も大きな改善はありませんが、電池と新エネルギー車の総合的な性能を向上させることができますが、グラフェンの用途では技術的な成熟度が高い方向です。

グラフェン電池は、グラフェンにリチウムイオンを使用することで、表面と電極の動きの特徴をすばやく多数往復させ、一種の新エネルギー電池を開発しました。

グラフェン電池の基本原理：飽和塩化銅溶液中のグラフェン電池、時間（時間、日）、および電圧間の関係。

実験では、リボングラフェンへのLEDワイヤ接続を含む回路を作成しました。彼らは、溶液中の塩化銅（塩化銅）にグラフェンを置くだけです。 LEDライトが点灯しています。実際、必要な2 vを生成できるように、直列に形成された6つのグラフェン回路が必要です。LEDライトが光り、画像を取得できます。

Scheeらは、ここで起こっているのは、室温での熱エネルギー溶液のため、溶液速度が毎秒約300メートルである二重正電荷を持つ銅イオンであると言います。イオンがリボンに激しくぶつかると、衝突によって十分なエネルギーが生成され、グラフェンからその場で電子が放出されなくなります。電子機器には2つのオプションがあります。リボンを残すことができ、銅イオンの組み合わせもグラフェンを介して回路に入れることができます。

もともと、グラフェン内の電子の流れは、溶液の速度よりも速いため、電子は回路を通る経路を自然に選択します。これは少し明るいLEDライトですか？「電子機器は電解質ではなくグラフェンの表面から放出される傾向があります。電圧を生成する機器」とschee氏は述べています。

したがって、デバイスは周囲のエネルギー環境から熱を発生させることができます。それらは電流を改善し、溶液を加熱することができ、超音波速度の銅イオンを使用することもできます。周囲の熱にのみ依存し、グラフェンバッテリーを20日間稼働させることができます。ただし、重要な質問があります。別の仮説は、通常のバッテリーと同じように、電流を生成するためのある種の化学反応です。

しかし、Scheeと彼の同僚は、いくつかのグループの対照実験が行われたため、これを除外したと述べています。ただし、これらはいくつかの補足資料で紹介されており、arXivWebサイトにはないようです。他の人が厳粛な声明を公表する前に、彼らは必要です。それの顔の価値、それは非常に重要な成果のようです。他の人もグラフェンに電流を流しましたが、水を流すだけなので、人を驚かせることはありません。可動イオンもそのような効果を生み出すことができます。これは、熱駆動環境のみに依存する、クリーンなグリーンバッテリーの前触れです。 Scheeらは、「これは大きな進歩を意味し、研究は駆動技術です」と述べています。

グラフェン電池の長所と短所：

利点：

1）蓄電池は現在市場の3倍の最高の製品です。 180 wh / kgのエネルギー値よりもリチウム電池（最も進んだものの対象となります）、600 wh / kgよりもエネルギー値よりもグラフェン電池。

2）バッテリーを使用すると、最大1000 kmを走行する電気自動車の電力が供給され、充電時間は8分未満です。

3）長い耐用年数。その耐用年数は従来の水素化物電池の4倍のサイズであり、リチウム電池は2倍です。

4）軽量。グラフェンの特徴により、バッテリーの重量を従来のバッテリーの半分に減らすことができるため、バッテリーのローディングマシンの効率を向上させることができます。

5）コストが安い。バッテリーの生産量は、リチウムイオンバッテリーより77％安いと同社は語った。

「安定性が高く、バッテリー寿命が長く、充電速度が速い。

短所：

従来の導電性カーボン/グラファイトは非常に安価で、トン単位で販売されていますが、グラフェンは高すぎます。千を超えて販売されたグラフェンのグラム、これは一般的な企業が耐えることができるものではありません。数年前、グラフェンの価格は1グラムあたり5000元と高く、金の価格をはるかに上回っていました。普通の消費者はたまらない。

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