โฟมกราฟีน


โฟมกราฟีน เป็น โฟมแข็งแบบเซลล์เปิด ที่ทำจากแผ่น กราฟีนชั้นเดียว[ 1 ] [ 2 ]เป็นวัสดุรองรับที่เหมาะสมสำหรับอิเล็กโทรดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน
สังเคราะห์
สามารถผลิตโฟมได้โดยใช้การตกตะกอนไอเพื่อเคลือบโฟมโลหะซึ่งเป็นตาข่ายสามมิติของเส้นใยโลหะ จากนั้นจึงนำโลหะออก[ 1 ]
แอปพลิเคชัน
อิเล็กโทรด
มีการสร้างแบตเตอรี่ที่มีความยืดหยุ่นทางกายภาพโดยใช้โฟมเป็นขั้วไฟฟ้า ขั้วบวกทำโดยการเคลือบโฟมด้วยสารประกอบลิเธียม-ไทเทเนียม ( Li)ไท O ) และแคโทดโดยการเคลือบโฟมด้วยLiFePO4ขั้วไฟฟ้าทั้งสองมีน้ำหนักเบาและมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่ ทำให้มีความหนาแน่นพลังงานถึง 110 Wh/kg ซึ่งเทียบเท่ากับแบตเตอรี่เชิงพาณิชย์ [ 1 ]
ความหนาแน่นของพลังงานสูงกว่าแบตเตอรี่ทั่วไปมาก ในอัตราที่คายประจุวัสดุจนหมดภายใน 18 วินาที พลังงานที่ส่งมอบคิดเป็น 80 เปอร์เซ็นต์ของพลังงานที่ผลิตได้ระหว่างการคายประจุเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง ประสิทธิภาพยังคงเสถียรตลอด 500 รอบการชาร์จ/คายประจุ[ 1 ]
สนับสนุน
ในปี 2017 นักวิจัยใช้คาร์บอนนาโนทิวบ์เพื่อเสริมความแข็งแรงให้กับโฟม วัสดุดังกล่าวสามารถรับน้ำหนักได้ถึง 3,000 เท่าของน้ำหนักตัวเองและสามารถกลับคืนสู่รูปทรงเดิมได้เมื่อไม่มีน้ำหนักกดทับ นาโนทิวบ์ ตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกลแบบผง และน้ำตาลถูกผสมเข้าด้วยกัน จากนั้นเม็ดแห้งของสารดังกล่าวจะถูกอัดในแม่พิมพ์เหล็กรูปทรงสกรู นิกเกลถูกกำจัดออกไป เหลือไว้เพียงชิ้นส่วนโฟมรูปทรงสกรู ชั้นนอกของนาโนทิวบ์จะแยกออกและเชื่อมติดกับกราฟีน[ 3 ]
ดูเพิ่มเติม
อ่านเพิ่มเติม
- ปาโรยาน, เทเรซา ม.; ทาปา, อรชุน กุมาร; เชเรฮี, อันดรีย์; ยาซินสกี้, ยาเซค บี.; จังกัม, จอห์น ซามูเอล ดิลิป (6 มกราคม 2017). "โฟมกราฟีนที่ไม่สมส่วนในฐานะแอโนดลิเธียมอินเตอร์คาเลชั่นความจุสูง " รายงานทางวิทยาศาสตร์7 (1) 39944. Bibcode : 2017NatSR...739944P . ดอย : 10.1038/srep39944 . PMC 5216342 . PMID 28059110 .