گرافن
Xiamen TOB New Energy Technology Co.,Ltd: سازنده قابل اعتماد گرافن شما!
Xiamen TOB شرکت فناوری انرژی جدید، با مسئولیت محدود. تامین کننده جهانی تجهیزات و مواد باتری برای محققان و تولید کنندگان باتری است. ما همیشه بر توسعه باتری‌های لیتیوم یون، ابرخازن‌ها، باتری‌های سدیم-یون، باتری‌های حالت جامد، باتری‌های لیتیوم-گوگرد و دیگر فناوری‌های جدید باتری تمرکز کرده‌ایم. TOB New Energy در سال 2002 تلاش خود را برای عبور از گلوگاه فناوری باتری آغاز کرد.
تنوع محصول غنی
شرکت ما می تواند هسته های سیم پیچ، تجهیزات باتری دکمه ای، تجهیزات باتری استوانه ای، تجهیزات باتری بسته نرم، تجهیزات باتری مربعی، تجهیزات ابرخازن، سیستم های تست باتری و غیره را تولید کند.
کیفیت تضمینی
محصولات ما دارای بیش از 50 حق ثبت اختراع فنی قابل استفاده برای تولید باتری هستند، علاوه بر این، ما بیش از 500 فناوری تحقیق و توسعه مستقل داریم. کارخانه ما پیشرفته ترین کارخانه در چین است که هر روز صدها محصول را توسعه و آزمایش می کنیم.
خدمات پیشرو
ما سالها تجربه صنعت و مدیریت کامل تولید، نظارت بر کیفیت و سیستم عملیات خدمات فروش داریم. چه بخواهید باتری های لیتیوم یونی بخرید یا باتری های سدیم یونی، فقط نیازهای خود را از طریق ایمیل ارسال کنید و ما می توانیم محصولات را برای شما سفارشی کنیم.
فروش گسترده
کسب و کار ما 5 قاره و بیش از 100 کشور را پوشش می دهد. TOB New Energy بیش از 200 خط تولید باتری لیتیوم یون و ابرخازن در سراسر جهان ایجاد کرده است.
ما می توانیم پیشرفته ترین مواد پودر گرافن، اکسید گرافن و مواد اکسید گرافیت را عرضه کنیم. گرافن به دلیل مساحت سطح بالا، رسانایی الکتریکی بالا و استحکام مکانیکی، ماده امیدوارکننده ای برای باتری های لیتیوم یونی است. می توان از آن به عنوان ماده آند در باتری های لیتیوم یون استفاده کرد. گرافن همچنین می تواند به عنوان یک افزودنی رسانا در کاتد برای بهبود عملکرد باتری های لیتیوم یون استفاده شود.
گرافن ماده‌ای است که از گرافیت استخراج می‌شود و از کربن خالص، یکی از مهم‌ترین عناصر موجود در طبیعت است که در اشیاء روزمره مانند سرب مداد می‌یابیم. گرافن به دلیل سخت بودن، انعطاف پذیری، سبک بودن و مقاومت بالا متمایز است. محاسبه شده است که این ماده 200 برابر بیشتر از فولاد و پنج برابر سبک تر از آلومینیوم است.
ویژگی های گرافن
رسانایی بالا
با استفاده از گرافن، عمر مفید باتری‌ها را می‌توان 10 برابر افزایش داد و همچنین در زمان کمتری شارژ می‌شود که به معنای بهبود استقلال است. زمان زیادی است که گرافن جایگزین بخش بزرگی از باتری های لیتیومی شود که در حال حاضر استفاده می شوند.
سبکی
گرافن همچنین برای ساخت باتری‌های پهپاد مناسب است، زیرا این باتری‌ها سبک‌تر و سخت‌تر هستند. به یاد داشته باشید که این قطعاتی که انرژی انباشته می‌کنند، از سنگین‌ترین قطعات فناوری هستند و کاهش وزن آنها می‌تواند یک نوآوری عالی باشد. با استفاده از گرافن، یکی از بزرگترین محدودیت هایی که امروزه پهپادها وجود دارد به حداقل رسیده است.
شفافیت و انعطاف پذیری
گرافن یک ماده شفاف است و نور بسیار کمی را جذب می کند (فقط 2٪). به لطف آن و انعطاف‌پذیری آن، صفحه‌نمایش‌های انعطاف‌پذیر را می‌توان برای انواع دستگاه‌ها تولید کرد. علاوه بر این، گرافن را می توان مانند فیلم چسبناک تا کرد، بنابراین احتمال شکستگی بسیار کمتر است. این می تواند در ساخت تلفن های همراه، تلویزیون، وسایل نقلیه و غیره استفاده شود.
مقاومت بالا
گرافن علاوه بر اینکه یک رسانای الکتریکی عالی است، یک ماده بسیار مقاوم است، بنابراین پیشرفت های بزرگی در بخش روشنایی انتظار می رود.
پلی کریستال
گرافن پلی کریستالی برای ساخت برخی از انواع ترانزیستورها و کامپوزیت های پیشرفته بسیار مهم است، در حالی که گرافن تک کریستالی در کاربردهای پیشرفته تر استفاده می شود. با وجود تقاضای زیاد برای گرافن تک کریستالی، روش های استخراج آن اجازه تولید در مقیاس بزرگ را نمی دهد.
تک کریستالی
گرافن تک کریستالی از طریق برش مکانیکی تولید می‌شود، تکنیکی که در آن گرافن از گرافیت در تک لایه‌های تک لایه استخراج می‌شود.
نحوه تهیه
روش ردوکس
روش ردوکس، اکسید کردن گرافیت طبیعی با استفاده از معرف‌های شیمیایی مانند اسید سولفوریک و اسید نیتریک و اکسیدان‌هایی مانند پرمنگنات پتاسیم و پراکسید هیدروژن برای افزایش فاصله بین لایه‌های گرافیت و وارد کردن اکسیدها بین لایه‌های گرافیت برای به دست آوردن اکسید گرافیت (اکسید گرافیت) است. سپس واکنش دهنده ها با آب شسته می شوند و جامد شسته شده در دمای پایین خشک می شود تا پودر اکسید گرافیت به دست آید. پودر اکسید گرافیت با لایه برداری فیزیکی، انبساط در دمای بالا و روش های دیگر برای به دست آوردن اکسید گرافن جدا می شود. در نهایت، اکسید گرافن با روش های شیمیایی برای به دست آوردن گرافن (RGO) احیا می شود.
روش اپیتاکسی جهت دار
روش اپیتاکسی جهت دار، "دانه" کردن گرافن با استفاده از ساختار اتمی ماتریس رشد است. ابتدا اتم های کربن در دمای 1150 درجه به داخل روتنیم نفوذ کرده و سپس سرد می شوند. پس از سرد شدن تا دمای 850 درجه، تعداد زیادی از اتم‌های کربنی که قبلاً جذب شده‌اند، روی سطح روتنیوم شناور می‌شوند و در نهایت یک لایه از اتم‌های کربن به شکل عدسی به یک لایه کامل گرافن تبدیل می‌شود. پس از پوشاندن لایه اول، لایه دوم شروع به رشد می کند. لایه زیرین گرافن برهمکنش قوی با روتنیم خواهد داشت، در حالی که پس از لایه دوم، تقریباً به طور کامل از روتنیوم جدا می شود و تنها اتصال الکتریکی ضعیفی باقی می ماند. با این حال، ورقه های گرافن تولید شده با این روش اغلب از نظر ضخامت ناهموار هستند و چسبندگی بین گرافن و ماتریس بر خواص لایه کربن تاثیر می گذارد.
اپیتاکسی کاربید سیلیکون
روش اپیتاکسی SiC عبارت است از تصعید اتم‌های سیلیکون از ماده در محیطی با دمای بالا و خلاء فوق‌العاده بالا، و اتم‌های C باقی‌مانده به صورت خودآرایی بازسازی می‌شوند تا گرافن بر اساس یک بستر SiC بدست آید. این روش می‌تواند گرافن باکیفیت به دست آورد، اما این روش نیازمند تجهیزات بالایی است.
روش رسوب بخار شیمیایی
رسوب شیمیایی بخار (CVD) روشی برای استفاده از گازهای آلی حاوی کربن به عنوان مواد خام برای رسوب بخار فیلم های گرافن است. این موثرترین روش برای تولید فیلم های گرافنی است. گرافن تهیه شده با این روش دارای ویژگی های سطح وسیع و کیفیت بالا است، اما هزینه آن در این مرحله بالا است و شرایط فرآیند نیاز به بهبود بیشتر دارد. از آنجایی که فیلم‌های گرافنی بسیار نازک هستند، فیلم‌های گرافنی با مساحت بزرگ را نمی‌توان به تنهایی استفاده کرد و برای مفید بودن باید به دستگاه‌های ماکرو مانند صفحه نمایش لمسی، دستگاه‌های گرمایشی و غیره متصل شوند.
نحوه انتخاب گرافن
رسانایی الکتریکی
اگر به رسانایی الکتریکی بالا نیاز دارید، به دنبال گرافن با کیفیت بالا با چگالی نقص کم باشید. برخی از کاربردها ممکن است از ساختار نواری منحصر به فرد گرافن بهره مند شوند که امکان انتقال بالستیک در دمای اتاق را فراهم می کند.
خواص مکانیکی
گرافن دارای استحکام مکانیکی استثنایی با مدول یانگ در حدود 1 TPa و مقاومت کششی تا 130 گیگا پاسکال است. اگر به استحکام و انعطاف پذیری بالا نیاز دارید، اطمینان حاصل کنید که گرافنی که انتخاب می کنید، این ویژگی ها را پس از پردازش و ادغام با محصول شما حفظ می کند.
هدایت حرارتی
گرافن یک رسانای عالی گرما با رسانایی حرارتی در حدود 5300 W/mK است. اگر اتلاف گرما حیاتی است، یک ماده گرافن با کیفیت بالا انتخاب کنید.
پایداری شیمیایی
محیط شیمیایی که گرافن در آن استفاده خواهد شد را در نظر بگیرید. گرافن عموماً از نظر شیمیایی پایدار است، اما عملکرد سطحی آن می‌تواند برهمکنش‌های آن را با مواد دیگر تنظیم کند.
عملکرد سطحی
بسته به کاربرد، ممکن است به گرافن با گروه‌های عملکردی سطحی خاص نیاز داشته باشید تا سازگاری آن با مواد دیگر را افزایش دهید یا خواص جدیدی را ایجاد کنید. گرافن رشد یافته با رسوب بخار شیمیایی (CVD) اغلب می‌تواند راحت‌تر از گرافن لایه‌برداری شده، عامل‌دار شود.
فرآیند تولید
روش تولید بر هزینه، کیفیت و مقیاس پذیری گرافن تأثیر می گذارد. روش‌های رایج شامل لایه‌برداری مکانیکی، CVD و کاهش اکسید گرافن (rGO) است. CVD می تواند گرافن بزرگی را که برای وسایل الکترونیکی مناسب است تولید کند، در حالی که لایه برداری برای مقادیر کم گرافن با کیفیت بالا بهتر است.
کاربردهای گرافن
گرافن در بخش انرژی
استفاده از گرافن در ساخت باتری های قابل شارژ می تواند جهشی بزرگ به سمت بهره وری انرژی باشد. این ماده از گرم شدن بیش از حد دستگاه ها جلوگیری می کند، بنابراین سخت تر و سبک تر می شوند. با استفاده از مواد مختلف در خانه های ما، می تواند به تنظیم حرارتی بهتر خانه و صرفه جویی در تهویه مطبوع فضاها کمک کند. به عنوان مثال، استفاده از رنگ با گرافن.
گرافن در ساخت و ساز
استفاده از گرافن به کار رفته در ساخت و ساز نویدبخش بهبود عایق ساختمان ها است. و نه فقط این، بلکه می‌توانند در برابر خوردگی، رطوبت و آتش مقاوم‌تر باشند و در نتیجه سخت‌تر و پایدارتر باشند.
گرافن در سلامت
کاربردهای گرافن در بخش های بهداشت و پزشکی نیز جذاب است. به لطف ویژگی‌های گرافن، سمعک‌های قوی‌تر، انعطاف‌پذیرتر و سبک‌تر می‌توانند ساخته شوند. حتی می‌توانیم در مورد ساخت استخوان‌ها و ماهیچه‌هایی صحبت کنیم که از طریق عمل‌های جراحی معرفی می‌شوند.
گرافن در الکترونیک
ویژگی های گرافن می تواند بخش الکترونیک را به طور کامل تغییر دهد. با استفاده از این ماده، دستگاه‌های کوچکتر، سبک‌تر، سخت‌تر و کارآمدتر می‌توان تولید کرد که با قطعاتی که امروزه استفاده می‌شوند، غیرممکن است.
گواهی
