Grafeno
Xiamen TOB New Energy Technology Co., Ltd: ¡Su fabricante confiable de grafeno!
Xiamen TOB new energy technology co., ltd. es un proveedor líder mundial de equipos y materiales para baterías para investigadores y fabricantes de baterías. Siempre nos hemos centrado en el desarrollo de baterías de iones de litio, supercondensadores, baterías de iones de sodio, baterías de estado sólido, baterías de litio-azufre y otras tecnologías de baterías más recientes. TOB New Energy comenzó su búsqueda en 2002 para superar el cuello de botella de las tecnologías de baterías.
Rica variedad de productos
Nuestra empresa puede producir núcleos de bobinado, equipos de batería de botón, equipos de batería cilíndrica, equipos de batería de paquete blando, equipos de batería cuadrada, equipos de supercondensadores, sistemas de prueba de batería, etc.
Calidad garantizada
Nuestros productos cuentan con más de 50 patentes técnicas aplicables a la fabricación de baterías, además, contamos con más de 500 tecnologías de investigación y desarrollo independientes. Nuestra fábrica es la más avanzada de China, donde desarrollamos y probamos cientos de productos todos los días.
Servicio líder
Contamos con muchos años de experiencia en la industria y un sistema completo de gestión de producción, supervisión de calidad y operación de servicio de ventas. Ya sea que desee comprar baterías de iones de litio o baterías de iones de sodio, simplemente envíenos sus necesidades por correo electrónico y podemos personalizar los productos para usted.
Ventas amplias
Nuestra actividad se extiende por los 5 continentes y más de 100 países. TOB New Energy ha establecido más de 200 líneas de producción de baterías de iones de litio y supercondensadores en todo el mundo.
Podemos suministrar los materiales de polvo de grafeno, óxido de grafeno y óxido de grafito más avanzados. El grafeno es un material prometedor para las baterías de iones de litio debido a su gran área de superficie, alta conductividad eléctrica y resistencia mecánica. Se puede utilizar como material de ánodo en baterías de iones de litio. El grafeno también se puede utilizar como aditivo conductor en el cátodo para mejorar el rendimiento de las baterías de iones de litio.
El grafeno es un material que se extrae del grafito y está formado por carbono puro, uno de los elementos más importantes de la naturaleza y que encontramos en objetos cotidianos como la mina de un lápiz. El grafeno destaca por ser duro, flexible, ligero y con una gran resistencia. Se calcula que este material es 200 veces más resistente que el acero y cinco veces más ligero que el aluminio.
Características del grafeno
Alta conductividad
Mediante el uso del grafeno se podría aumentar por 10 la vida útil de las baterías, además de cargarlas en menos tiempo, lo que se traduce en una mejora de la autonomía. Es solo cuestión de tiempo que el grafeno sustituya a gran parte de las baterías de litio que se utilizan actualmente.
Ligereza
El grafeno también es adecuado para fabricar baterías para drones, ya que éstas serían más ligeras y resistentes. Recordemos que estas piezas que acumulan energía son unas de las más pesadas de la tecnología y reducir su peso podría ser una gran innovación. Con la aplicación del grafeno se minimiza una de las mayores limitaciones que presentan los drones en la actualidad.
Transparencia y flexibilidad
El grafeno es un material transparente y absorbe muy poca luz (solo un 2%). Gracias a ello y a su flexibilidad, se podrían fabricar pantallas flexibles para todo tipo de dispositivos. Además, el grafeno se puede doblar como si fuera un film transparente, por lo que las probabilidades de rotura son mucho menores. Podría aplicarse en la fabricación de móviles, televisores, vehículos, etc.
Alta resistencia
Además de ser un excelente conductor eléctrico, el grafeno es un material muy resistente, por lo que se esperan grandes avances en el sector de la iluminación.
Policristalino
El grafeno policristalino es fundamental para fabricar algunos tipos de transistores y compuestos avanzados, mientras que el grafeno monocristalino se utiliza en aplicaciones más avanzadas. A pesar de la gran demanda de grafeno monocristalino, sus métodos de extracción no permiten la producción a gran escala.
Monocristalino
El grafeno monocristalino se produce mediante escisión mecánica, una técnica en la que el grafeno se extrae del grafito en láminas de una sola capa.
Cómo prepararse
Método Redox
El método redox consiste en oxidar el grafito natural mediante reactivos químicos como el ácido sulfúrico y el ácido nítrico y oxidantes como el permanganato de potasio y el peróxido de hidrógeno para aumentar el espacio entre las capas de grafito e insertar óxidos entre las capas de grafito para obtener óxido de grafito (óxido de grafito). A continuación, los reactivos se lavan con agua y el sólido lavado se seca a baja temperatura para obtener polvo de óxido de grafito. El polvo de óxido de grafito se desprende mediante pelado físico, expansión a alta temperatura y otros métodos para obtener óxido de grafeno. Finalmente, el óxido de grafeno se reduce mediante métodos químicos para obtener grafeno (RGO).
Método de epitaxia orientada
El método de epitaxia orientada consiste en "sembrar" grafeno utilizando la estructura atómica de la matriz de crecimiento. Primero, los átomos de carbono se infiltran en el rutenio a 1150 grados y luego se enfrían. Después de enfriar a 850 grados, una gran cantidad de átomos de carbono previamente absorbidos flotarán hacia la superficie del rutenio y, finalmente, una sola capa de átomos de carbono en forma de lente crecerá hasta convertirse en una capa completa de grafeno. Después de cubrir la primera capa, la segunda capa comienza a crecer. La capa inferior de grafeno tendrá una fuerte interacción con el rutenio, mientras que después de la segunda capa, se separa casi por completo del rutenio, dejando solo un acoplamiento eléctrico débil. Sin embargo, las láminas de grafeno producidas por este método a menudo tienen un grosor desigual y la adhesión entre el grafeno y la matriz afectará las propiedades de la capa de carbono.
Epitaxia de carburo de silicio
El método de epitaxia de SiC consiste en sublimar átomos de silicio del material en un entorno de alta temperatura de ultra alto vacío, y los átomos de C restantes se reconstruyen en una forma autoensamblada para obtener grafeno basado en un sustrato de SiC. Este método puede obtener grafeno de alta calidad, pero tiene altos requisitos para el equipo.
Método de deposición química en fase de vapor
La deposición química en fase de vapor (CVD) es un método que utiliza gases orgánicos que contienen carbono como materia prima para depositar en fase de vapor películas de grafeno. Este es el método más eficaz para producir películas de grafeno. El grafeno preparado mediante este método tiene las características de gran superficie y alta calidad, pero el coste es alto en esta etapa y las condiciones del proceso deben mejorarse aún más. Dado que las películas de grafeno son muy delgadas, las películas de grafeno de gran superficie no se pueden utilizar solas y deben unirse a dispositivos macro para que sean útiles, como pantallas táctiles, dispositivos de calefacción, etc.
Cómo elegir grafeno
Conductividad eléctrica
Si necesita una alta conductividad eléctrica, busque grafeno de alta calidad con una baja densidad de defectos. Algunas aplicaciones pueden beneficiarse de la estructura de bandas única del grafeno, que permite el transporte balístico a temperatura ambiente.
Propiedades mecánicas
El grafeno tiene una resistencia mecánica excepcional, con un módulo de Young de aproximadamente 1 TPa y una resistencia a la tracción de hasta 130 GPa. Si necesita alta resistencia y flexibilidad, asegúrese de que el grafeno que elija mantenga estas propiedades después del procesamiento y la integración en su producto.
Conductividad térmica
El grafeno es un excelente conductor del calor, con una conductividad térmica de alrededor de 5300 W/mK. Si la disipación del calor es fundamental, seleccione un material de grafeno de alta calidad.
Estabilidad química
Tenga en cuenta el entorno químico en el que se utilizará el grafeno. El grafeno es generalmente químicamente estable, pero la funcionalización de su superficie puede adaptar sus interacciones con otros materiales.
Funcionalidad de la superficie
Según la aplicación, es posible que necesite grafeno con grupos funcionales superficiales específicos para mejorar su compatibilidad con otros materiales o para impartir nuevas propiedades. El grafeno obtenido mediante deposición química en fase de vapor (CVD) suele poder funcionalizarse con mayor facilidad que el grafeno exfoliado.
Proceso de fabricación
El método de producción afecta el costo, la calidad y la escalabilidad del grafeno. Los métodos más comunes incluyen exfoliación mecánica, desintegración química de vapor (CVD) y reducción de óxido de grafeno (rGO). La desintegración química de vapor puede producir grafeno de gran superficie adecuado para la electrónica, mientras que la exfoliación es mejor para pequeñas cantidades de grafeno de alta calidad.
Aplicaciones del grafeno
El grafeno en el sector energético
El uso de grafeno en la fabricación de baterías recargables podría suponer un gran salto hacia la eficiencia energética. Este material evitaría el sobrecalentamiento de los aparatos, por lo que serían más resistentes y ligeros. Aplicado a diferentes materiales de nuestros hogares, podría contribuir a una mejor regulación térmica del hogar y a un ahorro en la climatización de los espacios. Por ejemplo, utilizando pintura con grafeno.
El grafeno en la construcción
El uso del grafeno aplicado a la construcción promete mejorar el aislamiento de los edificios. Y no sólo eso, sino que podrían ser más resistentes a la corrosión, la humedad y el fuego, y por tanto más resistentes y sostenibles.
El grafeno en la salud
Las aplicaciones del grafeno en el sector de la salud y la medicina también son fascinantes. Gracias a las propiedades del grafeno se podrían desarrollar audífonos más resistentes, flexibles y ligeros. Incluso podríamos estar hablando de fabricar huesos y músculos que se introducirían mediante operaciones quirúrgicas.
El grafeno en la electrónica
Las características del grafeno podrían cambiar por completo el sector de la electrónica. Con la aplicación de este material se podrían fabricar dispositivos más pequeños, ligeros, resistentes y eficientes, imposibles de conseguir con los componentes que se utilizan hoy en día.
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