Grafen

Xiamen TOB New Energy Technology Co.,Ltd: Twój zaufany producent grafenu!

Xiamen TOB new energy technology co., ltd. jest wiodącym globalnym dostawcą sprzętu i materiałów do baterii dla badaczy i producentów baterii. Zawsze skupialiśmy się na rozwoju baterii litowo-jonowych, superkondensatorów, baterii sodowo-jonowych, baterii półprzewodnikowych, baterii litowo-siarkowych i innych najnowszych technologii baterii. TOB New Energy rozpoczęło swoje dążenie w 2002 r., aby przełamać wąskie gardło technologii baterii.

Bogata różnorodność produktów

Nasza firma może produkować rdzenie uzwojenia, urządzenia do produkcji baterii guzikowych, urządzenia do produkcji baterii cylindrycznych, urządzenia do produkcji baterii miękkich, urządzenia do produkcji baterii kwadratowych, urządzenia do produkcji superkondensatorów, systemy testowania baterii itp.

Gwarantowana jakość

Nasze produkty posiadają ponad 50 patentów technicznych dotyczących produkcji baterii, ponadto posiadamy ponad 500 niezależnych technologii badawczo-rozwojowych. Nasza fabryka jest najbardziej zaawansowana w Chinach, gdzie codziennie opracowujemy i testujemy setki produktów.

Wiodąca usługa

Mamy wieloletnie doświadczenie w branży i kompletny system zarządzania produkcją, nadzoru jakości i obsługi sprzedaży. Niezależnie od tego, czy chcesz kupić baterie litowo-jonowe, czy baterie sodowo-jonowe, po prostu wyślij swoje potrzeby e-mailem, a my dostosujemy produkty do Ciebie.

Szeroka sprzedaż

Nasza działalność obejmuje 5 kontynentów i ponad 100 krajów. TOB New Energy uruchomiło ponad 200 linii produkcyjnych baterii litowo-jonowych i superkondensatorów na całym świecie.

Możemy dostarczyć najbardziej zaawansowane materiały z proszku grafenu, tlenku grafenu i tlenku grafitu. Grafen jest obiecującym materiałem dla baterii litowo-jonowych ze względu na dużą powierzchnię, wysoką przewodność elektryczną i wytrzymałość mechaniczną. Może być stosowany jako materiał anodowy w bateriach litowo-jonowych. Grafen może być również stosowany jako przewodzący dodatek w katodzie w celu poprawy wydajności baterii litowo-jonowych.

High Purity Activated Mesocarbon Microbeads MCMB

Czym jest grafen?

Grafen to materiał, który jest ekstrahowany z grafitu i składa się z czystego węgla, jednego z najważniejszych pierwiastków w przyrodzie, który znajdujemy w codziennych przedmiotach, takich jak wkład ołówka. Grafen wyróżnia się wytrzymałością, elastycznością, lekkością i wysoką odpornością. Obliczono, że ten materiał jest 200 razy bardziej wytrzymały niż stal i pięć razy lżejszy niż aluminium.

Cechy grafenu

Wysoka przewodność
Dzięki zastosowaniu grafenu użyteczna żywotność baterii mogłaby zostać zwiększona o 10, a ładowanie w krótszym czasie, co przekłada się na poprawę autonomii. To tylko kwestia czasu, zanim grafen zastąpi znaczną część obecnie używanych baterii litowych.

Lekkość
Grafen nadaje się również do produkcji baterii do dronów, ponieważ są one lżejsze i bardziej wytrzymałe. Pamiętajmy, że te elementy, które gromadzą energię, należą do najcięższych w technologii, a zmniejszenie ich wagi może być świetną innowacją. Dzięki zastosowaniu grafenu jedno z największych ograniczeń, jakie obecnie mają drony, jest zminimalizowane.

Przejrzystość i elastyczność
Grafen jest materiałem przezroczystym i pochłania bardzo mało światła (tylko 2%). Dzięki temu i jego elastyczności można produkować elastyczne ekrany do wszystkich typów urządzeń. Ponadto grafen można składać jak folię spożywczą, więc szanse na pęknięcie są znacznie niższe. Może być stosowany w produkcji telefonów komórkowych, telewizorów, pojazdów itp.

Wysoka odporność
Grafen jest nie tylko doskonałym przewodnikiem prądu, ale także bardzo wytrzymałym materiałem, dlatego można się spodziewać dużych postępów w dziedzinie oświetlenia.

Rodzaje grafenu

Polikrystaliczny
Polikrystaliczny grafen jest niezbędny do produkcji niektórych typów tranzystorów i zaawansowanych kompozytów, podczas gdy monokrystaliczny grafen jest używany w bardziej zaawansowanych zastosowaniach. Pomimo dużego popytu na monokrystaliczny grafen, metody jego ekstrakcji nie pozwalają na produkcję na dużą skalę.

Monokrystaliczny
Monokrystaliczny grafen powstaje w procesie mechanicznego rozszczepiania – techniki, w której grafen jest ekstrahowany z grafitu w postaci pojedynczych warstw płatków.

Jak się przygotować

Metoda redoks
Metoda redoks polega na utlenianiu naturalnego grafitu przy użyciu odczynników chemicznych, takich jak kwas siarkowy i kwas azotowy, oraz utleniaczy, takich jak nadmanganian potasu i nadtlenek wodoru, aby zwiększyć odstępy między warstwami grafitu i wprowadzić tlenki między warstwy grafitu w celu uzyskania tlenku grafitu (Graphite Oxide). Następnie odczynniki są przemywane wodą, a przemyte ciało stałe jest suszone w niskiej temperaturze w celu uzyskania proszku tlenku grafitu. Proszek tlenku grafitu jest odrywany przez fizyczne odrywanie, ekspansję w wysokiej temperaturze i inne metody w celu uzyskania tlenku grafenu. Na koniec tlenek grafenu jest redukowany metodami chemicznymi w celu uzyskania grafenu (RGO).

Metoda epitaksji zorientowanej
Metoda epitaksji zorientowanej polega na „zasianiu” grafenu przy użyciu struktury atomowej matrycy wzrostu. Najpierw atomy węgla są infiltrowane do rutenu w temperaturze 1150 stopni, a następnie schładzane. Po schłodzeniu do 850 stopni duża liczba wcześniej zaabsorbowanych atomów węgla wypłynie na powierzchnię rutenu, a na końcu pojedyncza warstwa atomów węgla w kształcie soczewki wyrośnie w kompletną warstwę grafenu. Po pokryciu pierwszej warstwy zaczyna rosnąć druga warstwa. Dolna warstwa grafenu będzie miała silne oddziaływanie z rutenem, podczas gdy po drugiej warstwie jest prawie całkowicie oddzielona od rutenu, pozostawiając jedynie słabe sprzężenie elektryczne. Jednak arkusze grafenu wytworzone tą metodą mają często nierówną grubość, a przyczepność między grafenem a matrycą wpłynie na właściwości warstwy węglowej.

Epitaksja węglika krzemu
Metoda epitaksji SiC polega na sublimacji atomów krzemu z materiału w środowisku o wysokiej temperaturze ultrawysokiej próżni, a pozostałe atomy C są rekonstruowane w formie samozłożonej w celu uzyskania grafenu na bazie podłoża SiC. Ta metoda może uzyskać wysokiej jakości grafen, ale ma wysokie wymagania co do sprzętu.

Metoda chemicznego osadzania z fazy gazowej
Osadzanie chemiczne z fazy gazowej (CVD) to metoda wykorzystująca gazy organiczne zawierające węgiel jako surowce do osadzania z fazy gazowej warstw grafenu. Jest to najskuteczniejsza metoda produkcji warstw grafenu. Grafen przygotowany tą metodą charakteryzuje się dużą powierzchnią i wysoką jakością, ale na tym etapie jest on kosztowny, a warunki procesu wymagają dalszej poprawy. Ponieważ warstwy grafenu są bardzo cienkie, wielkopowierzchniowe warstwy grafenu nie mogą być stosowane samodzielnie i muszą być przymocowane do urządzeń makro, aby były użyteczne, takich jak ekrany dotykowe, urządzenia grzewcze itp.

Jak wybrać grafen

Przewodność elektryczna

Jeśli potrzebujesz wysokiej przewodności elektrycznej, poszukaj wysokiej jakości grafenu o niskiej gęstości defektów. Niektóre zastosowania mogą skorzystać z unikalnej struktury pasmowej grafenu, która umożliwia transport balistyczny w temperaturze pokojowej.

Właściwości mechaniczne

Grafen ma wyjątkową wytrzymałość mechaniczną, z modułem Younga około 1 TPa i wytrzymałością na rozciąganie do 130 GPa. Jeśli potrzebujesz wysokiej wytrzymałości i elastyczności, upewnij się, że wybrany grafen zachowuje te właściwości po przetworzeniu i zintegrowaniu z produktem.

Przewodność cieplna

Grafen jest doskonałym przewodnikiem ciepła, o przewodności cieplnej około 5300 W/mK. Jeśli rozpraszanie ciepła jest krytyczne, wybierz wysokiej jakości materiał grafenowy.

Stabilność chemiczna

Weź pod uwagę środowisko chemiczne, w którym grafen będzie używany. Grafen jest ogólnie chemicznie stabilny, ale jego funkcjonalizacja powierzchni może dostosować jego interakcje z innymi materiałami.

Funkcjonalność powierzchni

W zależności od zastosowania, możesz potrzebować grafenu ze specyficznymi grupami funkcyjnymi powierzchni, aby zwiększyć jego kompatybilność z innymi materiałami lub nadać mu nowe właściwości. Grafen wytworzony metodą chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD) często można funkcjonalizować łatwiej niż grafen złuszczany.

Proces produkcyjny

Metoda produkcji wpływa na koszt, jakość i skalowalność grafenu. Typowe metody obejmują mechaniczną eksfoliację, CVD i redukcję tlenku grafenu (rGO). CVD może wytwarzać grafen o dużej powierzchni nadający się do elektroniki, podczas gdy eksfoliacja jest lepsza w przypadku małych ilości wysokiej jakości grafenu.

Zastosowania grafenu

Grafen w sektorze energetycznym
Zastosowanie grafenu w produkcji akumulatorów może być wielkim krokiem w kierunku efektywności energetycznej. Materiał ten zapobiegałby przegrzewaniu się urządzeń, dzięki czemu byłyby one trwalsze i lżejsze. Zastosowany do różnych materiałów w naszych domach, mógłby przyczynić się do lepszej regulacji termicznej domu i oszczędności w klimatyzacji pomieszczeń. Na przykład użycie farby z grafenem.

Grafen w budownictwie
Zastosowanie grafenu w budownictwie obiecuje poprawę izolacji budynków. I nie tylko to, ale mogą być one bardziej odporne na korozję, wilgoć i ogień, a zatem trwalsze i bardziej zrównoważone.

Grafen w zdrowiu
Zastosowania grafenu w sektorze zdrowia i medycyny są również fascynujące. Dzięki właściwościom grafenu można by opracować mocniejsze, bardziej elastyczne i lżejsze aparaty słuchowe. Moglibyśmy nawet mówić o tworzeniu kości i mięśni, które byłyby wprowadzane poprzez operacje chirurgiczne.

Grafen w elektronice
Cechy grafenu mogą całkowicie zmienić sektor elektroniki. Dzięki zastosowaniu tego materiału można by produkować mniejsze, lżejsze, trwalsze i wydajniejsze urządzenia, niemożliwe do uzyskania przy użyciu komponentów używanych obecnie.

Certyfikat

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)

Często zadawane pytania

P: Czym jest grafen?

A: Grafen jest alotropem węgla w postaci pojedynczej warstwy atomów ułożonych w dwuwymiarowej sieci heksagonalnej. Jest najcieńszym znanym materiałem i wykazuje unikalne właściwości elektroniczne, mechaniczne i optyczne ze względu na swoją płaską strukturę i silne wiązanie sp2 między atomami węgla.

P: Jak powstaje grafen?

A: Istnieje kilka metod produkcji grafenu, w tym mechaniczne złuszczanie, chemiczne osadzanie z fazy gazowej (CVD) i wzrost epitaksjalny. Mechaniczne złuszczanie polega na odrywaniu warstw grafenu od grafitu za pomocą taśmy klejącej, podczas gdy CVD生长 zachodzi poprzez osadzanie gazów zawierających węgiel na metalowym podłożu w wysokich temperaturach. Wzrost epitaksjalny polega na hodowaniu grafenu na podłożu w wysokich temperaturach w warunkach próżni.

P: Jakie są wyjątkowe właściwości grafenu?

A: Grafen posiada wyjątkową wytrzymałość, elastyczność i przewodnictwo elektryczne. Jego moduł Younga wynosi około 1 TPa, wytrzymałość na rozciąganie do 130 GPa i przewodnictwo elektryczne do 5300 W/mK. Ponadto ma wysoką przewodność cieplną około 5300 W/mK i doskonałą przejrzystość optyczną.

P: Jakie są potencjalne zastosowania grafenu?

A: Ze względu na swoje wyjątkowe właściwości grafen ma szerokie potencjalne zastosowania, m.in. w elektronice (tranzystory, czujniki i ogniwa słoneczne), magazynowaniu energii (baterie i superkondensatory), kompozytach (materiały wzmacniające) i urządzeniach biomedycznych (dostarczanie leków i czujniki biologiczne).

P: Jak grafen wypada w porównaniu z innymi alotropami węgla?

A: Grafen różni się od innych alotropów węgla, takich jak diament, fulereny i nanorurki węglowe. Podczas gdy diament jest znany ze swojej twardości i wysokiej przewodności cieplnej, fulereny to kuliste cząsteczki składające się wyłącznie z atomów węgla, a nanorurki węglowe to cylindryczne struktury wykonane z zwiniętych arkuszy grafenu. Każdy alotrop ma unikalne właściwości, które sprawiają, że nadaje się do różnych zastosowań.

P: Jakie wyzwania stoją obecnie przed komercjalizacją grafenu?

A: Główne wyzwania stojące przed komercjalizacją grafenu obejmują skalowalne metody produkcji, opłacalność i integrację grafenu z istniejącymi technologiami. Podczas gdy produkcja na skalę laboratoryjną jest możliwa, produkcja dużych ilości wysokiej jakości grafenu pozostaje poważnym wyzwaniem. Ponadto wysoki koszt grafenu ogranicza jego powszechne przyjęcie w różnych gałęziach przemysłu.

P: Jaka jest przyszłość badań nad grafenem?

A: Przyszłe badania nad grafenem mają na celu rozwiązanie obecnych wyzwań i uwolnienie jego pełnego potencjału. Naukowcy badają nowe metody produkcji w celu obniżenia kosztów i zwiększenia wydajności, a także opracowują nowe zastosowania w takich dziedzinach jak komputery kwantowe, fotonika i konwersja energii. Ponadto trwają prace nad zrozumieniem podstawowej fizyki grafenu i jego interakcji z innymi materiałami na poziomie atomowym.

P: Czy grafen można stosować w elektronice?

A: Tak, doskonała przewodność elektryczna i właściwości mechaniczne grafenu sprawiają, że jest on idealnym kandydatem do zastosowań w elektronice. Naukowcy pracują nad opracowaniem tranzystorów, czujników i ogniw słonecznych na bazie grafenu, które mogłyby zrewolucjonizować przemysł elektroniczny, zapewniając szybsze prędkości, wyższą wydajność i większą elastyczność.

P: Jakie wyzwania wiążą się z wykorzystaniem grafenu w elektronice?

A: Chociaż grafen ma wiele obiecujących właściwości do zastosowań elektronicznych, istnieje kilka wyzwań do pokonania. Należą do nich opracowanie niezawodnych procesów produkcyjnych w celu produkcji wysokiej jakości grafenu na skalę, poprawa kompatybilności grafenu z istniejącymi materiałami półprzewodnikowymi i rozwiązanie problemów związanych z brakiem przerwy energetycznej w grafenie, co ogranicza jego zastosowanie w niektórych typach urządzeń elektronicznych.

P: Czy grafen można stosować w urządzeniach magazynujących energię?

A: Tak, wysoka przewodność elektryczna i wytrzymałość mechaniczna grafenu sprawiają, że jest on atrakcyjnym materiałem do stosowania w urządzeniach do magazynowania energii, takich jak baterie i superkondensatory. Elektrody na bazie grafenu mogą poprawić szybkość ładowania/rozładowania, cykl życia i gęstość energii tych urządzeń, co potencjalnie prowadzi do bardziej wydajnych i trwalszych rozwiązań do magazynowania energii.

P: Jakie wyzwania wiążą się z wykorzystaniem grafenu w magazynowaniu energii?

A: Chociaż grafen ma duży potencjał do wykorzystania w urządzeniach do magazynowania energii, istnieje kilka wyzwań do rozwiązania. Obejmują one opracowanie opłacalnych metod produkcji elektrod na bazie grafenu, zapewnienie długoterminowej stabilności i trwałości tych materiałów oraz zintegrowanie ich z istniejącymi systemami magazynowania energii. Ponadto istnieje potrzeba dalszych badań w celu optymalizacji wydajności urządzeń do magazynowania energii na bazie grafenu w warunkach rzeczywistych.

P: Czy grafen można stosować w kompozytach?

A: Tak, grafen można dodawać do różnych materiałów, aby tworzyć materiały kompozytowe o ulepszonych właściwościach mechanicznych, elektrycznych i termicznych. Wykazano, że kompozyty na bazie grafenu wykazują zwiększoną wytrzymałość, sztywność i przewodnictwo elektryczne, co czyni je obiecującymi kandydatami do zastosowań w przemyśle lotniczym, motoryzacyjnym, budowlanym i sportowym.

P: Jakie wyzwania wiążą się z wykorzystaniem grafenu w materiałach kompozytowych?

A: Podczas gdy kompozyty na bazie grafenu oferują wiele zalet, istnieje kilka wyzwań do pokonania. Obejmują one opracowanie skutecznych technik dyspersji w celu równomiernego rozprowadzenia grafenu w materiale macierzystym, zapewnienie silnego wiązania międzyfazowego między grafenem a materiałem macierzystym oraz rozwiązanie problemów przetwarzania i produkcji związanych z włączaniem grafenu do istniejących materiałów kompozytowych.

P: Czy grafen można stosować w zastosowaniach biomedycznych?

A: Tak, unikalne właściwości grafenu sprawiają, że jest on obiecującym materiałem do zastosowań biomedycznych. Naukowcy badają zastosowanie grafenu w systemach dostarczania leków, rusztowaniach inżynierii tkankowej, biosensorach i wszczepialnych urządzeniach medycznych. Duża powierzchnia grafenu i regulowana chemia powierzchni pozwalają mu na interakcję z cząsteczkami biologicznymi i komórkami, co potencjalnie umożliwia rozwój nowych metod leczenia i narzędzi diagnostycznych.

P: Jakie wyzwania wiążą się z wykorzystaniem grafenu w zastosowaniach biomedycznych?

A: Chociaż grafen ma ekscytujący potencjał w zastosowaniach biomedycznych, istnieje kilka wyzwań do rozwiązania. Należą do nich zapewnienie biokompatybilności i nietoksyczności materiałów na bazie grafenu, opracowanie skutecznych metod sterylizacji i czyszczenia tych materiałów oraz rozwiązanie przeszkód regulacyjnych związanych z zatwierdzaniem nowych wyrobów medycznych i leków zawierających grafen.

P: Jaki wpływ na środowisko ma produkcja grafenu?

A: Wpływ produkcji grafenu na środowisko zależy od konkretnej metody produkcji. Mechaniczne złuszczanie ma stosunkowo niewielki wpływ na środowisko, ponieważ nie wiąże się z użyciem niebezpiecznych chemikaliów. Jednak metody chemicznego osadzania z fazy gazowej (CVD) i wzrostu epitaksjalnego mogą wiązać się z użyciem toksycznych gazów i rozpuszczalników, które mogą stwarzać ryzyko zarówno dla zdrowia ludzi, jak i dla środowiska. Ważne jest opracowanie zrównoważonych i przyjaznych dla środowiska metod produkcji grafenu, aby zminimalizować jego ślad środowiskowy.

P: Czy grafen można poddać recyklingowi lub ponownie wykorzystać?

A: Tak, grafen można poddać recyklingowi lub ponownie wykorzystać w niektórych zastosowaniach. Recykling grafenu zazwyczaj polega na rozbiciu materiału na mniejsze kawałki lub wyodrębnieniu pojedynczych arkuszy grafenu z kompozytu. Proces ten może pomóc w zmniejszeniu ilości odpadów i oszczędzaniu zasobów. Ponadto grafen można ponownie wykorzystać w różnych zastosowaniach, takich jak urządzenia do magazynowania energii lub jako wzmocnienie w materiałach kompozytowych. Jednak wykonalność recyklingu i ponownego wykorzystania grafenu zależy od konkretnego zastosowania i stanu samego materiału grafenowego.

P: Jaka jest wielkość rynku grafenu?

A: Wielkość rynku grafenu jest trudna do oszacowania ze względu na szybko rozwijającą się naturę tej nowej technologii i ograniczoną dostępność kompleksowych danych rynkowych. Jednak według różnych raportów branżowych i prognoz analityków, oczekuje się, że globalny rynek grafenu znacznie wzrośnie w nadchodzących latach, ponieważ opracowuje się i wprowadza na rynek więcej zastosowań tego wszechstronnego materiału. Dokładna wielkość rynku będzie zależeć od takich czynników, jak postęp technologiczny, koszty produkcji i popyt ze strony różnych branż.

P: Czy istnieją jakieś wątpliwości etyczne związane z badaniami i rozwojem grafenu?

A: Jak w przypadku każdej nowej technologii, istnieją obawy etyczne związane z badaniami i rozwojem grafenu. Obejmują one potencjalny wpływ na prywatność i bezpieczeństwo, zrównoważony rozwój środowiska i odpowiedzialne wykorzystanie zasobów. Ponadto istnieją obawy związane z bezpiecznym obchodzeniem się z materiałami na bazie grafenu i ich utylizacją, w szczególności tymi stosowanymi w zastosowaniach biomedycznych. Ważne jest, aby zająć się tymi obawami etycznymi poprzez solidne regulacje, nadzór i zaangażowanie publiczne, aby zapewnić odpowiedzialny i zrównoważony rozwój technologii grafenu.

P: Jak mogę rozpocząć badania nad grafenem?

A: Zacznij od przeczytania podstawowej literatury na temat grafenu. Zrozum jego unikalne właściwości, takie jak wysoka przewodność elektryczna, wytrzymałość i stabilność termiczna. Możesz znaleźć artykuły wprowadzające w czasopismach naukowych, takich jak Nature lub Science, a także artykuły przeglądowe, które podsumowują stan wiedzy w tej dziedzinie. Jeśli jesteś studentem, rozważ zapisanie się na kursy obejmujące materiałoznawstwo, nanotechnologię, fizykę ciała stałego i chemię. Przedmioty te zapewnią Ci teoretyczne podstawy niezbędne do badań nad grafenem.

Jesteśmy jednym z wiodących producentów i dostawców grafenu w Chinach, oferującym najlepsze usługi. Zapraszamy do hurtowego zakupu lub zakupu wysokiej jakości grafenu w atrakcyjnej cenie z naszej fabryki.