Grafén

Xiamen TOB New Energy Technology Co., Ltd: Váš dôveryhodný výrobca grafénu!

Xiamen TOB nová energetická technologická spolupráca., spol. je popredným svetovým dodávateľom batériových zariadení a materiálov pre výskumníkov a výrobcov batérií. Vždy sme sa zameriavali na vývoj lítium-iónových batérií, superkondenzátorov, sodno-iónových batérií, polovodičových batérií, lítium-sírových batérií a ďalších najnovších technológií batérií. TOB New Energy začala svoju snahu v roku 2002 prelomiť úzke hrdlo batériových technológií.

Bohatá rozmanitosť produktov

Naša spoločnosť môže vyrábať navíjacie jadrá, zariadenia na gombíkové batérie, zariadenia na valcové batérie, zariadenia na batérie s mäkkým balením, zariadenia na štvorcové batérie, zariadenia na superkondenzátory, systémy na testovanie batérií atď.

Zaručená kvalita

Naše produkty majú viac ako 50 technických patentov použiteľných na výrobu batérií, okrem toho máme viac ako 500 nezávislých technológií výskumu a vývoja. Naša továreň je najpokročilejšia v Číne, kde každý deň vyvíjame a testujeme stovky produktov.

Vedúca služba

Máme dlhoročné skúsenosti v odbore a kompletné riadenie výroby, dohľad nad kvalitou a operačný systém predajných služieb. Či už si chcete kúpiť lítium-iónové batérie alebo sodno-iónové batérie, pošlite svoje potreby e-mailom a my vám vieme produkty prispôsobiť.

Široký predaj

Naša činnosť pokrýva 5 kontinentov a viac ako 100 krajín. Spoločnosť TOB New Energy zriadila viac ako 200 výrobných liniek na výrobu lítium-iónových batérií a superkondenzátorov po celom svete.

Môžeme dodať najmodernejšie práškové grafénové materiály, grafénové oxidové a grafitové materiály. Grafén je sľubný materiál pre lítium-iónové batérie, pretože má veľký povrch, vysokú elektrickú vodivosť a mechanickú pevnosť. Môže byť použitý ako anódový materiál v lítium-iónových batériách. Grafén môže byť tiež použitý ako vodivá prísada v katóde na zlepšenie výkonu lítium-iónových batérií.

High Purity Activated Mesocarbon Microbeads MCMB

Čo je grafén

Grafén je materiál, ktorý sa získava z grafitu a pozostáva z čistého uhlíka, jedného z najdôležitejších prvkov v prírode, ktorý nájdeme v každodenných predmetoch, ako je tuha ceruzky. Grafén vyniká tým, že je pevný, pružný, ľahký a má vysokú odolnosť. Vypočítalo sa, že tento materiál je 200-krát odolnejší ako oceľ a päťkrát ľahší ako hliník.

Vlastnosti grafénu

Vysoká vodivosť
Použitím grafénu by sa životnosť batérií mohla zvýšiť o 10, ako aj nabíjanie za kratší čas, čo sa premieta do zlepšenia autonómie. Je len otázkou času, kedy grafén nahradí veľkú časť v súčasnosti používaných lítiových batérií.

Ľahkosť
Grafén je vhodný aj na výrobu batérií pre drony, pretože by boli ľahšie a pevnejšie. Pripomeňme si, že tieto kúsky, ktoré akumulujú energiu, sú jedny z najťažších v technológii a zníženie ich hmotnosti by mohlo byť skvelou inováciou. S aplikáciou grafénu je minimalizované jedno z najväčších obmedzení, ktoré dnes drony predstavujú.

Transparentnosť a flexibilita
Grafén je priehľadný materiál a absorbuje veľmi málo svetla (iba 2%). Vďaka tomu a jeho flexibilite bolo možné vyrábať flexibilné obrazovky pre všetky typy zariadení. Okrem toho sa grafén dá zložiť ako priľnavá fólia, takže pravdepodobnosť rozbitia je oveľa nižšia. Dalo by sa použiť pri výrobe mobilných telefónov, televízorov, vozidiel atď.

Vysoká odolnosť
Okrem toho, že je grafén vynikajúcim elektrickým vodičom, je aj veľmi odolný materiál, takže sa očakávajú veľké pokroky v sektore osvetlenia.

Druhy grafénu

Polykryštalický
Polykryštalický grafén je rozhodujúci pri výrobe niektorých typov tranzistorov a pokročilých kompozitov, zatiaľ čo monokryštalický grafén sa používa v pokročilejších aplikáciách. Napriek vysokému dopytu po monokryštalickom graféne jeho metódy extrakcie neumožňujú výrobu vo veľkom meradle.

Monokryštalický
Monokryštalický grafén sa vyrába mechanickým štiepením, čo je technika, pri ktorej sa grafén extrahuje z grafitu v jednovrstvových vločkách.

Ako sa pripraviť

Redoxná metóda
Redoxnou metódou je oxidácia prírodného grafitu pomocou chemických činidiel, ako je kyselina sírová a kyselina dusičná, a oxidantov, ako je manganistan draselný a peroxid vodíka, aby sa zväčšila vzdialenosť medzi vrstvami grafitu a vložili oxidy medzi vrstvy grafitu, aby sa získal oxid grafitu (oxid grafitu). Potom sa reaktanty premyjú vodou a premytá pevná látka sa suší pri nízkej teplote, čím sa získa práškový oxid grafitu. Prášok oxidu grafitu sa odlupuje fyzikálnym lúpaním, expanziou pri vysokej teplote a inými metódami na získanie oxidu grafénu. Nakoniec sa oxid grafénu redukuje chemickými metódami, aby sa získal grafén (RGO).

Metóda orientovanej epitaxie
Metódou orientovanej epitaxie je „naočkovanie“ grafénu pomocou atómovej štruktúry rastovej matrice. Najprv sa atómy uhlíka infiltrujú do ruténia pri 1150 stupňoch a potom sa ochladia. Po ochladení na 850 stupňov veľké množstvo predtým absorbovaných atómov uhlíka vypláva na povrch ruténia a nakoniec jedna vrstva atómov uhlíka v tvare šošovky vyrastie do úplnej vrstvy grafénu. Po zakrytí prvej vrstvy začne rásť druhá vrstva. Spodná vrstva grafénu bude mať silnú interakciu s ruténiom, zatiaľ čo po druhej vrstve je takmer úplne oddelená od ruténia a zostane len slabá elektrická väzba. Grafénové listy vyrobené touto metódou však majú často nerovnomernú hrúbku a adhézia medzi grafénom a matricou ovplyvní vlastnosti uhlíkovej vrstvy.

Epitaxia karbidu kremíka
Metóda epitaxie SiC spočíva v sublimácii atómov kremíka z materiálu vo vysokoteplotnom prostredí ultravysokého vákua a zostávajúce atómy C sa rekonštruujú v samostatne zostavenej forme, aby sa získal grafén založený na substráte SiC. Touto metódou možno získať vysokokvalitný grafén, ale táto metóda má vysoké požiadavky na vybavenie.

Metóda chemickej depozície pár
Chemická depozícia z plynnej fázy (CVD) je metóda použitia organických plynov obsahujúcich uhlík ako surovín na nanášanie grafénových filmov z pár. Toto je najúčinnejší spôsob výroby grafénových filmov. Grafén pripravený touto metódou má vlastnosti veľkej plochy a vysokej kvality, ale náklady sú v tomto štádiu vysoké a podmienky procesu je potrebné ďalej zlepšovať. Keďže grafénové fólie sú veľmi tenké, veľkoplošné grafénové fólie nemožno použiť samostatne a musia byť pripojené k makrozariadeniam, aby boli užitočné, ako sú dotykové obrazovky, vykurovacie zariadenia atď.

Ako si vybrať grafén

Elektrická vodivosť

Ak potrebujete vysokú elektrickú vodivosť, hľadajte kvalitný grafén s nízkou hustotou defektov. Niektoré aplikácie môžu ťažiť z jedinečnej pásovej štruktúry grafénu, ktorá umožňuje balistický transport pri izbovej teplote.

Mechanické vlastnosti

Grafén má výnimočnú mechanickú pevnosť, s Youngovým modulom asi 1 TPa a pevnosťou v ťahu až 130 GPa. Ak potrebujete vysokú pevnosť a flexibilitu, zabezpečte, aby si grafén, ktorý si vyberiete, zachoval tieto vlastnosti aj po spracovaní a integrácii do vášho produktu.

Tepelná vodivosť

Grafén je vynikajúci vodič tepla s tepelnou vodivosťou okolo 5300 W/mK. Ak je rozptyl tepla kritický, vyberte vysokokvalitný grafénový materiál.

Chemická stabilita

Zvážte chemické prostredie, v ktorom sa bude grafén používať. Grafén je vo všeobecnosti chemicky stabilný, ale jeho povrchová funkcionalizácia môže prispôsobiť jeho interakcie s inými materiálmi.

Funkčnosť povrchu

V závislosti od aplikácie možno budete potrebovať grafén so špecifickými funkčnými skupinami povrchu, aby ste zvýšili jeho kompatibilitu s inými materiálmi alebo dodali nové vlastnosti. Grafén pestovaný chemickou depozíciou pár (CVD) možno často funkcionalizovať ľahšie ako exfoliovaný grafén.

Výrobný proces

Spôsob výroby ovplyvňuje cenu, kvalitu a škálovateľnosť grafénu. Bežné metódy zahŕňajú mechanickú exfoliáciu, CVD a redukciu oxidu grafénu (rGO). CVD dokáže produkovať veľkoplošný grafén vhodný pre elektroniku, zatiaľ čo exfoliácia je lepšia pre malé množstvá vysokokvalitného grafénu.

Aplikácie grafénu

Grafén v energetickom sektore
Použitie grafénu pri výrobe dobíjacích batérií by mohlo byť veľkým skokom smerom k energetickej účinnosti. Tento materiál by zabránil prehrievaniu zariadení, takže by boli pevnejšie a ľahšie. Aplikovaním na rôzne materiály v našich domácnostiach by mohla prispieť k lepšej tepelnej regulácii domácnosti a úspore pri klimatizácii priestorov. Napríklad pomocou farby s grafénom.

Grafén v stavebníctve
Použitie grafénu aplikovaného v stavebníctve sľubuje zlepšenie izolácie budov. A nielen to, ale mohli by byť odolnejšie voči korózii, vlhkosti a ohňu, a teda odolnejšie a udržateľnejšie.

Grafén v zdraví
Fascinujúce sú aj aplikácie grafénu v zdravotníctve a medicíne. Vďaka vlastnostiam grafénu mohli byť vyvinuté pevnejšie, flexibilnejšie a ľahšie načúvacie prístroje. Mohli by sme dokonca hovoriť o vytváraní kostí a svalov, ktoré by sa zavádzali chirurgickými operáciami.

Grafén v elektronike
Charakteristiky grafénu by mohli úplne zmeniť sektor elektroniky. Použitím tohto materiálu by sa dali vyrobiť menšie, ľahšie, odolnejšie a efektívnejšie zariadenia, ktoré je nemožné získať s komponentmi, ktoré sa dnes používajú.

Certifikát

202306150939371f0588f7144c4922aeedfcce5f5c2b24.jpg (400×566)

2023061509393743584f6d339f4caa9fbb55e49405b01e.jpg (400×566)

20230615093938a937951f90754edeae7112621cdb9006.jpg (400×566)

202306150939377ebd376edde54656b75ac37becb69c88.jpg (400×566)

202306150939386cc6f51e8cf64b019630f65b643ec75b.jpg (400×566)

20230615094124c671e9da83584d73a6f21a00398e0644.jpg (400×566)

202306150941254f593484d377462b9cbba552a2920148.jpg (400×566)

20230615094125aba6d7a670f643208bcc9f2a2742d697.jpg (400×566)

202306150941259b0a345dd15a4dfa857bd0e6e29740fd.jpg (400×566)

202306150941260623d38cc4cd4c269b2eaed0b8398277.jpg (400×566)

202306150939370543a3a31bfb4a38a71e7067e2cb12c7.jpg (400×566)

20230615093938f7158eed49af4551b523ef21799a47cb.jpg (400×566)

202306150939374790b577347e4ef29ce0a0dfeecfd3e9.jpg (400×566)

20230615093938b37c1c4c296a4b8fa5e40bc579b9e54b.jpg (400×566)

20230615093937c7b05b0a0c9d4d96b5e5e56f544bfda8.jpg (400×566)

Často kladené otázky

Otázka: Čo je grafén?

A: Grafén je alotróp uhlíka vo forme jednej vrstvy atómov usporiadaných v dvojrozmernej hexagonálnej mriežke. Je to najtenší známy materiál a vďaka svojej rovinnej štruktúre a silnej sp2 väzbe medzi atómami uhlíka vykazuje jedinečné elektronické, mechanické a optické vlastnosti.

Otázka: Ako sa vyrába grafén?

Odpoveď: Existuje niekoľko spôsobov výroby grafénu, vrátane mechanickej exfoliácie, chemického nanášania pár (CVD) a epitaxného rastu. Mechanická exfoliácia zahŕňa odlupovanie vrstiev grafénu z grafitu pomocou lepiacej pásky, zatiaľ čo CVD生长 nastáva ukladaním plynov obsahujúcich uhlík na kovový substrát pri vysokých teplotách. Epitaxný rast zahŕňa pestovanie grafénu na substráte pri vysokých teplotách vo vákuu.

Otázka: Aké sú jedinečné vlastnosti grafénu?

Odpoveď: Grafén má výnimočnú pevnosť, pružnosť a elektrickú vodivosť. Jeho Youngov modul je asi 1 TPa, pevnosť v ťahu do 130 GPa a elektrická vodivosť do 5 300 W/mK. Okrem toho má vysokú tepelnú vodivosť okolo 5 300 W/mK a vynikajúcu optickú transparentnosť.

Otázka: Aké sú potenciálne aplikácie grafénu?

Odpoveď: Vďaka svojim jedinečným vlastnostiam má grafén široké spektrum potenciálnych aplikácií vrátane elektroniky (tranzistory, senzory a solárne články), skladovania energie (batérie a superkondenzátory), kompozitov (spevňovacie materiály) a biomedicínskych zariadení (dodávanie liekov). a biosenzory).

Otázka: Ako sa grafén porovnáva s inými uhlíkovými allotropmi?

Odpoveď: Grafén sa líši od iných uhlíkových alotropov, ako sú diamant, fullerény a uhlíkové nanorúrky. Zatiaľ čo diamant je známy svojou tvrdosťou a vysokou tepelnou vodivosťou, fullerény sú sférické molekuly zložené výlučne z atómov uhlíka a uhlíkové nanorúrky sú valcové štruktúry vyrobené zo zvinutých grafénových plátov. Každý allotrop má jedinečné vlastnosti, vďaka ktorým je vhodný pre rôzne aplikácie.

Otázka: Akým výzvam v súčasnosti čelí komercializácia grafénu?

Odpoveď: Medzi hlavné výzvy, ktorým čelí komercializácia grafénu, patria škálovateľné výrobné metódy, nákladová efektívnosť a integrácia grafénu do existujúcich technológií. Aj keď je možná laboratórna výroba, výroba veľkého množstva vysokokvalitného grafénu zostáva významnou výzvou. Okrem toho vysoké náklady na grafén obmedzujú jeho široké uplatnenie v rôznych priemyselných odvetviach.

Otázka: Aká je budúcnosť výskumu grafénu?

Odpoveď: Budúci výskum v oblasti grafénu sa zameriava na riešenie súčasných výziev a uvoľnenie jeho plného potenciálu. Vedci skúmajú nové výrobné metódy na zníženie nákladov a zvýšenie výnosov, ako aj vývoj nových aplikácií v oblastiach, ako je kvantová výpočtová technika, fotonika a premena energie. Okrem toho prebieha práca na pochopení základnej fyziky grafénu a jeho interakcie s inými materiálmi na atómovej úrovni.

Otázka: Môže sa grafén použiť v elektronike?

Odpoveď: Áno, vynikajúca elektrická vodivosť a mechanické vlastnosti grafénu z neho robia ideálneho kandidáta na použitie v elektronike. Výskumníci pracujú na vývoji tranzistorov, senzorov a solárnych článkov na báze grafénu, ktoré by mohli spôsobiť revolúciu v elektronickom priemysle tým, že poskytnú vyššiu rýchlosť, vyššiu účinnosť a väčšiu flexibilitu.

Otázka: Aké sú výzvy používania grafénu v elektronike?

Odpoveď: Aj keď má grafén mnoho sľubných vlastností pre elektronické aplikácie, je potrebné prekonať niekoľko výziev. Patrí medzi ne vývoj spoľahlivých výrobných procesov na výrobu vysokokvalitného grafénu vo veľkom meradle, zlepšenie kompatibility grafénu s existujúcimi polovodičovými materiálmi a riešenie problémov súvisiacich s neprítomnosťou bandgap v graféne, čo obmedzuje jeho použitie v určitých typoch elektronických zariadení.

Otázka: Môže byť grafén použitý v zariadeniach na ukladanie energie?

Odpoveď: Áno, vysoká elektrická vodivosť a mechanická pevnosť grafénu z neho robia atraktívny materiál na použitie v zariadeniach na ukladanie energie, ako sú batérie a superkondenzátory. Elektródy na báze grafénu môžu zlepšiť rýchlosť nabíjania/vybíjania, životnosť cyklu a hustotu energie týchto zariadení, čo potenciálne vedie k efektívnejším a dlhodobejším riešeniam skladovania energie.

Otázka: Aké sú výzvy používania grafénu pri skladovaní energie?

Odpoveď: Aj keď má grafén veľký potenciál na použitie v zariadeniach na ukladanie energie, existuje niekoľko problémov, ktoré treba riešiť. Patrí medzi ne vývoj nákladovo efektívnych výrobných metód pre elektródy na báze grafénu, zabezpečenie dlhodobej stability a odolnosti týchto materiálov a ich integrácia do existujúcich systémov na skladovanie energie. Okrem toho je potrebný ďalší výskum na optimalizáciu výkonu zariadení na ukladanie energie na báze grafénu v podmienkach reálneho sveta.

Otázka: Môže byť grafén použitý v kompozitoch?

Odpoveď: Áno, grafén je možné pridať do rôznych materiálov na vytvorenie kompozitných materiálov so zlepšenými mechanickými, elektrickými a tepelnými vlastnosťami. Ukázalo sa, že kompozity na báze grafénu vykazujú zlepšenú pevnosť, tuhosť a elektrickú vodivosť, čo z nich robí sľubných kandidátov na použitie v leteckom, automobilovom, stavebnom a športovom priemysle.

Otázka: Aké sú výzvy používania grafénu v kompozitoch?

Odpoveď: Zatiaľ čo kompozity na báze grafénu ponúkajú mnoho výhod, je potrebné prekonať niekoľko problémov. Patrí medzi ne vývoj účinných disperzných techník na rovnomernú distribúciu grafénu v hostiteľskom materiáli, zabezpečenie silnej medzifázovej väzby medzi grafénom a hostiteľským materiálom a riešenie problémov spracovania a výroby súvisiacich so začlenením grafénu do existujúcich kompozitných materiálov.

Otázka: Môže byť grafén použitý v biomedicínskych aplikáciách?

Odpoveď: Áno, jedinečné vlastnosti grafénu z neho robia sľubný materiál na použitie v biomedicínskych aplikáciách. Výskumníci skúmajú použitie grafénu v systémoch dodávania liekov, tkanivových inžinierskych lešeniach, biosenzoroch a implantovateľných lekárskych zariadeniach. Veľký povrch grafénu a laditeľná povrchová chémia mu umožňujú interakciu s biologickými molekulami a bunkami, čo potenciálne umožňuje vývoj nových liečebných postupov a diagnostických nástrojov.

Otázka: Aké sú výzvy používania grafénu v biomedicínskych aplikáciách?

Odpoveď: Aj keď má grafén vzrušujúci potenciál pre biomedicínske aplikácie, existuje niekoľko výziev, ktoré treba riešiť. Patrí medzi ne zabezpečenie biokompatibility a netoxicity materiálov na báze grafénu, vývoj účinných metód na sterilizáciu a čistenie týchto materiálov a riešenie regulačných prekážok súvisiacich so schvaľovaním nových zdravotníckych pomôcok a liekov obsahujúcich grafén.

Otázka: Aký je vplyv výroby grafénu na životné prostredie?

Odpoveď: Vplyv výroby grafénu na životné prostredie závisí od konkrétnej použitej výrobnej metódy. Mechanická exfoliácia má relatívne nízky dopad na životné prostredie, keďže nezahŕňa použitie nebezpečných chemikálií. Metódy chemického vylučovania z pár (CVD) a epitaxiálneho rastu však môžu zahŕňať použitie toxických plynov a rozpúšťadiel, ktoré môžu predstavovať riziko pre ľudské zdravie aj životné prostredie. Je dôležité vyvinúť udržateľné a ekologické výrobné metódy pre grafén, aby sa minimalizovala jeho environmentálna stopa.

Otázka: Dá sa grafén recyklovať alebo znovu použiť?

Odpoveď: Áno, grafén je možné v určitých aplikáciách recyklovať alebo opätovne použiť. Recyklácia grafénu zvyčajne zahŕňa rozbitie materiálu na menšie kúsky alebo extrakciu jednotlivých grafénových listov z kompozitu. Tento proces môže pomôcť znížiť množstvo odpadu a šetriť zdroje. Okrem toho môže byť grafén opätovne použitý v rôznych aplikáciách, ako sú zariadenia na skladovanie energie alebo ako výstuž v kompozitných materiáloch. Uskutočniteľnosť recyklácie a opätovného použitia grafénu však závisí od konkrétnej aplikácie a stavu samotného grafénového materiálu.

Otázka: Aká je veľkosť trhu s grafénom?

Odpoveď: Veľkosť trhu s grafénom je ťažké odhadnúť kvôli rýchlo sa vyvíjajúcej povahe tejto vznikajúcej technológie a obmedzenej dostupnosti komplexných údajov o trhu. Podľa rôznych priemyselných správ a predpovedí analytikov sa však očakáva, že globálny trh s grafénom v nasledujúcich rokoch výrazne porastie, pretože sa vyvíja a komercializuje viac aplikácií pre tento všestranný materiál. Presná veľkosť trhu bude závisieť od faktorov, akými sú technologický pokrok, výrobné náklady a dopyt z rôznych priemyselných odvetví.

Otázka: Existujú nejaké etické obavy spojené s výskumom a vývojom grafénu?

Odpoveď: Ako s každou novou technológiou, aj s výskumom a vývojom grafénu sú spojené etické obavy. Patria sem potenciálne vplyvy na súkromie a bezpečnosť, udržateľnosť životného prostredia a zodpovedné využívanie zdrojov. Okrem toho existujú obavy súvisiace s bezpečnou manipuláciou a likvidáciou materiálov na báze grafénu, najmä tých, ktoré sa používajú v biomedicínskych aplikáciách. Je dôležité riešiť tieto etické obavy prostredníctvom robustnej regulácie, dohľadu a verejného zapojenia, aby sa zabezpečil zodpovedný a udržateľný rozvoj technológie grafénu.

Otázka: Ako môžem začať s výskumom grafénu?

Odpoveď: Začnite čítaním základnej literatúry o graféne. Pochopte jeho jedinečné vlastnosti, ako je vysoká elektrická vodivosť, pevnosť a tepelná stabilita. Môžete nájsť úvodné články vo vedeckých časopisoch ako Nature alebo Science, ako aj prehľadové články, ktoré sumarizujú stav v tejto oblasti. Ak ste študent, zvážte zápis do kurzov, ktoré pokrývajú vedu o materiáloch, nanotechnológiu, fyziku pevných látok a chémiu. Tieto predmety vám poskytnú teoretické základy potrebné pre výskum grafénu.

Sme jedným z popredných výrobcov a dodávateľov grafénu v Číne a poskytujeme tie najlepšie služby. Neváhajte veľkoobchodne alebo si kúpte kvalitný grafén za atraktívnu cenu z našej továrne.