Grafè

Xiamen TOB New Energy Technology Co., Ltd: el vostre fabricant de grafè de confiança!

Xiamen TOB nova tecnologia d'energia co., Ltd. és un proveïdor global líder d'equips i materials de bateries per a investigadors i fabricants de bateries. Sempre ens hem centrat en el desenvolupament de bateries d'ions de liti, supercondensadors, bateries d'ions de sodi, bateries d'estat sòlid, bateries de sofre de liti i altres tecnologies de bateries més recents. TOB New Energy va començar la seva recerca l'any 2002 per trencar el coll d'ampolla de les tecnologies de les bateries.

Varietat de productes rics

La nostra empresa pot produir nuclis de bobinat, equips de bateries de botó, equips de bateries cilíndriques, equips de bateries de paquet suau, equips de bateries quadrades, equips de supercondensadors, sistemes de prova de bateries, etc.

 

Qualitat garantida

Els nostres productes tenen més de 50 patents tècniques aplicables a la fabricació de bateries, a més, tenim més de 500 tecnologies d'investigació i desenvolupament independents. La nostra fàbrica és la més avançada de la Xina, on desenvolupem i provem centenars de productes cada dia.

Servei líder

Tenim molts anys d'experiència en el sector i un sistema complet de gestió de la producció, supervisió de qualitat i operació del servei de vendes. Tant si voleu comprar bateries d'ions de liti com de sodi, només heu d'enviar les vostres necessitats per correu electrònic i podem personalitzar els productes per a vosaltres.

Vendes àmplies

El nostre negoci cobreix 5 continents i més de 100 països. TOB New Energy ha establert més de 200 línies de producció de bateries i supercondensadors d'ió de liti a tot el món.

 

 

Podem subministrar els materials en pols de grafè més avançats, òxid de grafè i materials d'òxid de grafit. El grafè és un material prometedor per a bateries d'ions de liti a causa de la seva gran superfície, alta conductivitat elèctrica i resistència mecànica. Es pot utilitzar com a material d'ànode en bateries d'ions de liti. El grafè també es pot utilitzar com a additiu conductor al càtode per millorar el rendiment de les bateries d'ions de liti.

 

High Purity Activated Mesocarbon Microbeads MCMB

 

Què és el grafè

El grafè és un material que s'extreu del grafit i està format per carboni pur, un dels elements més importants de la natura i que trobem en objectes quotidians com la mina d'un llapis. El grafè destaca per ser resistent, flexible, lleuger i amb una alta resistència. Es calcula que aquest material és 200 vegades més resistent que l'acer i cinc vegades més lleuger que l'alumini.

 

Característiques del grafè

 

 

Alta conductivitat
Mitjançant l'ús del grafè, es podria augmentar en 10 la vida útil de les bateries, així com carregar-se en menys temps, la qual cosa es tradueix en una millora de l'autonomia. És només qüestió de temps que el grafè substitueixi una gran part de les bateries de liti que s'utilitzen actualment.

 

Lleugeresa
El grafè també és adequat per a la fabricació de bateries per a drons, ja que aquestes serien més lleugeres i resistents. Recordem que aquestes peces que acumulen energia són de les més pesades en tecnologia i reduir-ne el pes podria ser una gran innovació. Amb l'aplicació del grafè, es minimitza una de les majors limitacions que presenten avui els drons.

 

Transparència i Flexibilitat
El grafè és un material transparent i absorbeix molt poca llum (només el 2%). Gràcies a això i a la seva flexibilitat, es van poder fabricar pantalles flexibles per a tot tipus de dispositius. A més, el grafè es pot plegar com un film adhesiu, de manera que les possibilitats de trencament són molt més baixes. Es podria aplicar en la fabricació de telèfons mòbils, televisors, vehicles, etc.

 

Alta Resistència
A més de ser un excel·lent conductor elèctric, el grafè és un material molt resistent, per la qual cosa es preveuen grans avenços en el sector de la il·luminació.

 

 

Tipus de grafè

Policristal·lí
El grafè policristalí és crucial per fabricar alguns tipus de transistors i compostos avançats, mentre que el grafè monocristal·lí s'utilitza en aplicacions més avançades. Malgrat la gran demanda de grafè monocristal·lí, els seus mètodes d'extracció no permeten la producció a gran escala.

 

Monocristal·lí
El grafè monocristal·lí es produeix mitjançant clivage mecànic, una tècnica en què s'extreu el grafè del grafit en escates d'una sola capa.

Artificial Graphite Powder

 

Com preparar-se
 

Mètode redox
El mètode redox consisteix a oxidar el grafit natural utilitzant reactius químics com l'àcid sulfúric i l'àcid nítric i oxidants com el permanganat de potassi i el peròxid d'hidrogen per augmentar l'espai entre les capes de grafit i inserir òxids entre les capes de grafit per obtenir òxid de grafit (òxid de grafit). A continuació, els reactius es renten amb aigua i el sòlid rentat s'asseca a baixa temperatura per obtenir pols d'òxid de grafit. La pols d'òxid de grafit s'elimina mitjançant pelatge físic, expansió a alta temperatura i altres mètodes per obtenir òxid de grafè. Finalment, l'òxid de grafè es redueix mitjançant mètodes químics per obtenir grafè (RGO).

 

Mètode d'Epitaxia Orientada
El mètode d'epitaxi orientat és "sembrar" el grafè mitjançant l'estructura atòmica de la matriu de creixement. Primer, els àtoms de carboni s'infiltren al ruteni a 1150 graus i després es refreden. Després de refredar-se a 850 graus, un gran nombre d'àtoms de carboni absorbits prèviament surarà a la superfície del ruteni i, finalment, una sola capa d'àtoms de carboni en forma de lent creixerà en una capa completa de grafè. Després de cobrir la primera capa, comença a créixer la segona capa. La capa inferior de grafè tindrà una forta interacció amb el ruteni, mentre que després de la segona capa, està gairebé completament separada del ruteni, deixant només un acoblament elèctric feble. Tanmateix, les làmines de grafè produïdes per aquest mètode solen tenir un gruix desigual i l'adhesió entre el grafè i la matriu afectarà les propietats de la capa de carboni.

 

Epitaxia de carbur de silici
El mètode d'epitaxia de SiC consisteix a sublimar els àtoms de silici del material en un entorn d'alta temperatura de buit ultra alt, i els àtoms de C restants es reconstrueixen en una forma autoensamblada per obtenir grafè basat en un substrat de SiC. Aquest mètode pot obtenir grafè d'alta qualitat, però aquest mètode té grans requisits per als equips.

 

Mètode de deposició de vapor químic
La deposició química de vapor (CVD) és un mètode per utilitzar gasos orgànics que contenen carboni com a matèries primeres per dipositar pel·lícules de grafè en vapor. Aquest és el mètode més eficaç per produir pel·lícules de grafè. El grafè preparat amb aquest mètode té les característiques d'una gran superfície i d'alta qualitat, però el cost és elevat en aquesta etapa i les condicions del procés s'han de millorar encara més. Atès que les pel·lícules de grafè són molt primes, les pel·lícules de grafè de gran superfície no es poden utilitzar soles i s'han de connectar a dispositius macro per ser útils, com ara pantalles tàctils, dispositius de calefacció, etc.

 

Com triar el grafè
 

Conductivitat elèctrica

Si necessiteu una alta conductivitat elèctrica, busqueu grafè d'alta qualitat amb una densitat de defectes baixa. Algunes aplicacions poden beneficiar-se de l'estructura de banda única del grafè, que permet el transport balístic a temperatura ambient.

Propietats mecàniques

El grafè té una resistència mecànica excepcional, amb un mòdul de Young d'aproximadament 1 TPa i una resistència a la tracció de fins a 130 GPa. Si necessiteu una gran resistència i flexibilitat, assegureu-vos que el grafè que trieu mantingui aquestes propietats després del processament i la integració al vostre producte.

Conductivitat tèrmica

El grafè és un excel·lent conductor de la calor, amb una conductivitat tèrmica d'uns 5300 W/mK. Si la dissipació de calor és crítica, seleccioneu un material de grafè d'alta qualitat.

Estabilitat Química

Considereu l'entorn químic en què s'utilitzarà el grafè. El grafè és generalment estable químicament, però la seva funcionalització superficial pot adaptar les seves interaccions amb altres materials.

Funcionalitat de superfície

Depenent de l'aplicació, és possible que necessiteu grafè amb grups funcionals superficials específics per millorar la seva compatibilitat amb altres materials o per impartir noves propietats. El grafè cultivat per deposició de vapor químic (CVD) sovint es pot funcionalitzar més fàcilment que el grafè exfoliat.

Procés de fabricació

El mètode de producció afecta el cost, la qualitat i l'escalabilitat del grafè. Els mètodes comuns inclouen l'exfoliació mecànica, CVD i la reducció de l'òxid de grafè (rGO). El CVD pot produir grafè de gran superfície adequat per a l'electrònica, mentre que l'exfoliació és millor per a petites quantitats de grafè d'alta qualitat.

 

Aplicacions del grafè

 

 

El grafè al sector energètic
L'ús del grafè en la fabricació de bateries recarregables podria suposar un gran salt cap a l'eficiència energètica. Aquest material evitaria el sobreescalfament dels dispositius, de manera que serien més resistents i lleugers. Aplicat a diferents materials dels nostres habitatges, podria contribuir a una millor regulació tèrmica de l'habitatge i a un estalvi en la climatització dels espais. Per exemple, utilitzant pintura amb grafè.

 

El grafè a la construcció
L'ús del grafè aplicat a la construcció promet millorar l'aïllament dels edificis. I no només això, sinó que podrien ser més resistents a la corrosió, la humitat i el foc i, per tant, més resistents i sostenibles.

 

El grafè en salut
Les aplicacions del grafè en els sectors de la salut i la medicina també són fascinants. Gràcies a les propietats del grafè, es van poder desenvolupar audiòfons més forts, més flexibles i més lleugers. Fins i tot podríem estar parlant de la fabricació d'ossos i músculs que s'introduirien a través d'operacions quirúrgiques.

 

El grafè en electrònica
Les característiques del grafè podrien canviar completament el sector electrònic. Amb l'aplicació d'aquest material es podrien fabricar aparells més petits, lleugers, resistents i eficients, impossibles d'obtenir amb els components que s'utilitzen actualment.

 

 
Certificat
 

 

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)

 

 
Preguntes freqüents
 
 

P: Què és el grafè?

R: El grafè és un al·lòtrop de carboni en forma d'una sola capa d'àtoms disposats en una xarxa hexagonal bidimensional. És el material més prim conegut i presenta propietats electròniques, mecàniques i òptiques úniques a causa de la seva estructura plana i la seva forta unió sp2 entre àtoms de carboni.

P: Com es produeix el grafè?

R: Hi ha diversos mètodes per produir grafè, inclosa l'exfoliació mecànica, la deposició química de vapor (CVD) i el creixement epitaxial. L'exfoliació mecànica implica pelar capes de grafè del grafit mitjançant cinta adhesiva, mentre que el CVD生长 es produeix dipositant gasos que contenen carboni sobre un substrat metàl·lic a altes temperatures. El creixement epitaxial implica el cultiu de grafè sobre un substrat a altes temperatures en condicions de buit.

P: Quines són les propietats úniques del grafè?

R: El grafè té una força, flexibilitat i conductivitat elèctrica excepcionals. El seu mòdul de Young és d'aproximadament 1 TPa, resistència a la tracció de fins a 130 GPa i conductivitat elèctrica de fins a 5.300 W/mK. A més, té una alta conductivitat tèrmica d'uns 5.300 W/mK i una excel·lent transparència òptica.

P: Quines són les aplicacions potencials del grafè?

R: A causa de les seves propietats úniques, el grafè té una àmplia gamma d'aplicacions potencials, incloses en electrònica (transistors, sensors i cèl·lules solars), emmagatzematge d'energia (bateries i supercondensadors), compostos (materials de reforç) i dispositius biomèdics (entrega de fàrmacs). i biosensors).

P: Com es compara el grafè amb altres al·lòtrops de carboni?

R: El grafè és diferent d'altres al·lotrops de carboni com ara el diamant, els fullerens i els nanotubs de carboni. Si bé el diamant és conegut per la seva duresa i alta conductivitat tèrmica, els fullerens són molècules esfèriques compostes íntegrament per àtoms de carboni i els nanotubs de carboni són estructures cilíndriques fetes de làmines de grafè enrotllades. Cada al·lòtrop té propietats úniques que els fan aptes per a diferents aplicacions.

P: Quins reptes s'enfronta actualment a la comercialització del grafè?

R: Els principals reptes als quals s'enfronta la comercialització del grafè inclouen els mètodes de producció escalables, la rendibilitat i la integració del grafè a les tecnologies existents. Tot i que la producció a escala de laboratori és possible, produir grans quantitats de grafè d'alta qualitat continua sent un repte important. A més, l'alt cost del grafè limita la seva adopció generalitzada en diverses indústries.

P: Quin és el futur de la investigació del grafè?

R: La investigació futura sobre el grafè té com a objectiu abordar els reptes actuals i desbloquejar tot el seu potencial. Els científics estan explorant nous mètodes de producció per reduir costos i augmentar els rendiments, així com desenvolupar noves aplicacions en camps com la informàtica quàntica, la fotònica i la conversió d'energia. A més, hi ha un treball en curs per entendre la física fonamental del grafè i la seva interacció amb altres materials a nivell atòmic.

P: Es pot utilitzar el grafè en electrònica?

R: Sí, l'excel·lent conductivitat elèctrica i les propietats mecàniques del grafè el converteixen en un candidat ideal per al seu ús en electrònica. Els investigadors estan treballant en el desenvolupament de transistors, sensors i cèl·lules solars basats en grafè que podrien revolucionar la indústria electrònica proporcionant velocitats més ràpides, una major eficiència i una major flexibilitat.

P: Quins són els reptes de l'ús del grafè en electrònica?

R: Tot i que el grafè té moltes propietats prometedores per a aplicacions electròniques, hi ha diversos reptes per superar. Aquests inclouen el desenvolupament de processos de fabricació fiables per produir grafè d'alta qualitat a escala, la millora de la compatibilitat del grafè amb els materials semiconductors existents i l'abordatge de problemes relacionats amb la manca de banda intermitent al grafè, que limita el seu ús en certs tipus de dispositius electrònics.

P: Es pot utilitzar el grafè en dispositius d'emmagatzematge d'energia?

R: Sí, l'alta conductivitat elèctrica i la resistència mecànica del grafè el converteixen en un material atractiu per utilitzar-lo en dispositius d'emmagatzematge d'energia com ara bateries i supercondensadors. Els elèctrodes basats en grafè poden millorar la velocitat de càrrega/descàrrega, la vida útil del cicle i la densitat d'energia d'aquests dispositius, la qual cosa podria conduir a solucions d'emmagatzematge d'energia més eficients i més duradores.

P: Quins són els reptes de l'ús del grafè en l'emmagatzematge d'energia?

R: Tot i que el grafè té un gran potencial per utilitzar-se en dispositius d'emmagatzematge d'energia, hi ha diversos reptes per abordar. Aquests inclouen el desenvolupament de mètodes de producció rendibles per a elèctrodes basats en grafè, garantint l'estabilitat i la durabilitat a llarg termini d'aquests materials i integrant-los als sistemes d'emmagatzematge d'energia existents. A més, cal fer més investigacions per optimitzar el rendiment dels dispositius d'emmagatzematge d'energia basats en grafè en condicions del món real.

P: Es pot utilitzar el grafè en compostos?

R: Sí, el grafè es pot afegir a diversos materials per crear materials compostos amb propietats mecàniques, elèctriques i tèrmiques millorades. S'ha demostrat que els compostos basats en grafè presenten una resistència, rigidesa i conductivitat elèctrica millorades, cosa que els converteix en candidats prometedors per al seu ús en indústries aeroespacial, automotriu, de construcció i esportiva.

P: Quins són els reptes de l'ús del grafè en els compostos?

R: Tot i que els compostos basats en grafè ofereixen molts avantatges, hi ha diversos reptes per superar. Aquests inclouen el desenvolupament de tècniques de dispersió efectives per distribuir uniformement el grafè dins del material hoste, assegurant un fort enllaç interfacial entre el grafè i el material hoste, i abordar els problemes de processament i fabricació relacionats amb la incorporació del grafè als materials compostos existents.

P: Es pot utilitzar el grafè en aplicacions biomèdiques?

R: Sí, les propietats úniques del grafè el converteixen en un material prometedor per al seu ús en aplicacions biomèdiques. Els investigadors estan investigant l'ús del grafè en sistemes de lliurament de fàrmacs, bastides d'enginyeria de teixits, biosensors i dispositius mèdics implantables. L'elevada superfície i la química de la superfície ajustable del grafè li permeten interactuar amb molècules i cèl·lules biològiques, permetent potencialment el desenvolupament de nous tractaments i eines de diagnòstic.

P: Quins són els reptes de l'ús del grafè en aplicacions biomèdiques?

R: Tot i que el grafè té un potencial emocionant per a aplicacions biomèdiques, hi ha diversos reptes per abordar. Aquests inclouen garantir la biocompatibilitat i la no toxicitat dels materials basats en grafè, desenvolupar mètodes efectius per esterilitzar i netejar aquests materials i abordar els obstacles normatius relacionats amb l'aprovació de nous dispositius mèdics i fàrmacs que contenen grafè.

P: Quin és l'impacte ambiental de la producció de grafè?

R: L'impacte ambiental de la producció de grafè depèn del mètode de producció específic utilitzat. L'exfoliació mecànica té un impacte ambiental relativament baix, ja que no implica l'ús de productes químics perillosos. Tanmateix, la deposició química de vapor (CVD) i els mètodes de creixement epitaxial poden implicar l'ús de gasos i dissolvents tòxics, que poden suposar riscos tant per a la salut humana com per al medi ambient. És important desenvolupar mètodes de producció sostenibles i respectuosos amb el medi ambient per al grafè per minimitzar la seva petjada ambiental.

P: El grafè es pot reciclar o reutilitzar?

R: Sí, el grafè es pot reciclar o reutilitzar en determinades aplicacions. El reciclatge del grafè normalment implica descompondre el material en trossos més petits o extreure làmines de grafè individuals d'un compost. Aquest procés pot ajudar a reduir els residus i conservar els recursos. A més, el grafè es pot reutilitzar en diverses aplicacions, com ara en dispositius d'emmagatzematge d'energia o com a reforç en materials compostos. Tanmateix, la viabilitat del reciclatge i la reutilització del grafè depèn de l'aplicació específica i de l'estat del propi material del grafè.

P: Quina és la mida del mercat del grafè?

R: La mida del mercat del grafè és difícil d'estimar a causa de la naturalesa d'evolució ràpida d'aquesta tecnologia emergent i la disponibilitat limitada de dades completes del mercat. Tanmateix, segons diversos informes de la indústria i prediccions dels analistes, s'espera que el mercat global del grafè creixi significativament en els propers anys a mesura que es desenvolupin i comercialitzin més aplicacions per a aquest material versàtil. La mida exacta del mercat dependrà de factors com ara els avenços tecnològics, els costos de producció i la demanda de diverses indústries.

P: Hi ha alguna preocupació ètica associada amb la investigació i el desenvolupament del grafè?

R: Com amb qualsevol tecnologia emergent, hi ha preocupacions ètiques associades a la investigació i desenvolupament del grafè. Aquests inclouen impactes potencials sobre la privadesa i la seguretat, la sostenibilitat ambiental i l'ús responsable dels recursos. A més, hi ha preocupacions relacionades amb la manipulació i eliminació segura de materials basats en grafè, especialment els utilitzats en aplicacions biomèdiques. És important abordar aquestes preocupacions ètiques mitjançant una regulació sòlida, una supervisió i un compromís públic per garantir el desenvolupament responsable i sostenible de la tecnologia del grafè.

P: Com puc començar amb la investigació del grafè?

R: Comenceu per llegir la literatura bàsica sobre el grafè. Comprèn les seves propietats úniques, com ara una alta conductivitat elèctrica, força i estabilitat tèrmica. Podeu trobar articles d'introducció a revistes científiques com Nature o Science, així com articles de revisió que resumeixen l'estat del camp. Si sou estudiant, considereu la possibilitat de matricular-vos en cursos que cobreixen la ciència dels materials, la nanotecnologia, la física de l'estat sòlid i la química. Aquestes assignatures us proporcionaran els antecedents teòrics necessaris per a la investigació del grafè.
Som un dels principals fabricants i proveïdors de grafè a la Xina, oferint el millor servei. No dubteu a vendre a l'engròs o comprar grafè de qualitat a un preu atractiu a la nostra fàbrica.

whatsapp

teams

Correu electrònic

Investigació