Grafeen

Xiamen TOB New Energy Technology Co.,Ltd: uw betrouwbare grafeenfabrikant!

Xiamen TOB new energy technology co., ltd. is een toonaangevende wereldwijde leverancier van batterijapparatuur en -materialen voor batterijonderzoekers en -fabrikanten. We hebben ons altijd gericht op de ontwikkeling van lithium-ionbatterijen, supercondensatoren, natrium-ionbatterijen, vaste-stofbatterijen, lithium-zwavelbatterijen en andere nieuwste batterijtechnologieën. TOB New Energy begon in 2002 met zijn zoektocht om de knelpunten van batterijtechnologieën te doorbreken.

Rijke productvariëteit

Ons bedrijf kan wikkelkernen, knoopcelbatterijen, cilindrische batterijen, zachte batterijsystemen, vierkante batterijen, supercondensatorsystemen, batterijtestsystemen, enz. produceren.

Gegarandeerde kwaliteit

Onze producten hebben meer dan 50 technische patenten die van toepassing zijn op de productie van batterijen, daarnaast hebben we meer dan 500 onafhankelijke onderzoeks- en ontwikkelingstechnologieën. Onze fabriek is de meest geavanceerde in China, waar we elke dag honderden producten ontwikkelen en testen.

Toonaangevende service

Wij hebben vele jaren ervaring in de industrie en een compleet productiemanagement, kwaliteitstoezicht en verkoopservicesysteem. Of u nu lithium-ionbatterijen of natrium-ionbatterijen wilt kopen, stuur uw behoeften gewoon per e-mail en wij kunnen de producten voor u aanpassen.

Brede verkoop

Onze business bestrijkt 5 continenten en meer dan 100 landen. TOB New Energy heeft meer dan 200 lithium-ion batterij- en supercondensatorproductielijnen over de hele wereld opgezet.

Wij kunnen de meest geavanceerde grafeenpoedermaterialen, grafeenoxide en grafietoxidematerialen leveren. Grafeen is een veelbelovend materiaal voor lithium-ionbatterijen vanwege het grote oppervlak, de hoge elektrische geleidbaarheid en de mechanische sterkte. Het kan worden gebruikt als anodemateriaal in lithium-ionbatterijen. Grafeen kan ook worden gebruikt als geleidend additief in de kathode om de prestaties van lithium-ionbatterijen te verbeteren.

High Purity Activated Mesocarbon Microbeads MCMB

Wat is grafeen

Grafeen is een materiaal dat gewonnen wordt uit grafiet en bestaat uit pure koolstof, een van de belangrijkste elementen in de natuur en dat we vinden in dagelijkse voorwerpen zoals de stift van een potlood. Grafeen onderscheidt zich door zijn taaiheid, flexibiliteit, lichtheid en hoge weerstand. Er is berekend dat dit materiaal 200 keer sterker is dan staal en vijf keer lichter dan aluminium.

Kenmerken van grafeen

Hoge geleidbaarheid
Door het gebruik van grafeen zou de levensduur van batterijen met 10 kunnen worden verlengd, en ze zouden ook sneller kunnen worden opgeladen, wat zich vertaalt in een verbetering van de autonomie. Het is slechts een kwestie van tijd voordat grafeen een groot deel van de lithiumbatterijen die momenteel worden gebruikt, vervangt.

Lichtheid
Grafeen is ook geschikt voor de productie van batterijen voor drones, omdat deze lichter en sterker zouden zijn. Laten we niet vergeten dat deze onderdelen die energie verzamelen tot de zwaarste in technologie behoren en het verminderen van hun gewicht een geweldige innovatie zou kunnen zijn. Met de toepassing van grafeen wordt een van de grootste beperkingen die drones vandaag de dag hebben, geminimaliseerd.

Transparantie en flexibiliteit
Grafeen is een transparant materiaal en absorbeert heel weinig licht (slechts 2%). Dankzij dat en de flexibiliteit ervan zouden flexibele schermen voor alle soorten apparaten kunnen worden vervaardigd. Bovendien kan grafeen worden gevouwen als huishoudfolie, waardoor de kans op breuk veel kleiner is. Het zou kunnen worden toegepast bij de productie van mobiele telefoons, televisies, voertuigen, etc.

Hoge weerstand
Grafeen is niet alleen een uitstekende elektrische geleider, maar ook een zeer resistent materiaal. Er worden dan ook grote vooruitgangen in de verlichtingssector verwacht.

Soorten grafeen

Polykristallijn
Polykristallijn grafeen is cruciaal voor de productie van sommige typen transistors en geavanceerde composieten, terwijl monokristallijn grafeen wordt gebruikt in meer geavanceerde toepassingen. Ondanks de grote vraag naar monokristallijn grafeen, staan de extractiemethoden geen grootschalige productie toe.

Monokristallijn
Monokristallijn grafeen wordt geproduceerd door middel van mechanische splitsing, een techniek waarbij grafeen in enkellaags vlokken uit grafiet wordt gewonnen.

Hoe bereid je je voor?

Redox-methode
De redoxmethode is om natuurlijk grafiet te oxideren door chemische reagentia zoals zwavelzuur en salpeterzuur en oxidanten zoals kaliumpermanganaat en waterstofperoxide te gebruiken om de afstand tussen grafietlagen te vergroten en oxiden tussen grafietlagen in te voegen om grafietoxide (Graphite Oxide) te verkrijgen. Vervolgens worden de reactanten gewassen met water en wordt de gewassen vaste stof gedroogd bij lage temperatuur om grafietoxidepoeder te verkrijgen. Het grafietoxidepoeder wordt afgepeld door fysieke afpelling, expansie bij hoge temperatuur en andere methoden om grafeenoxide te verkrijgen. Ten slotte wordt het grafeenoxide gereduceerd door chemische methoden om grafeen (RGO) te verkrijgen.

Georiënteerde epitaxiemethode
De georiënteerde epitaxiemethode is om grafeen te "zaaien" met behulp van de atomaire structuur van de groeimatrix. Eerst worden koolstofatomen geïnfiltreerd in ruthenium bij 1150 graden en vervolgens afgekoeld. Na afkoeling tot 850 graden zal een groot aantal koolstofatomen die eerder zijn geabsorbeerd naar het oppervlak van ruthenium drijven en uiteindelijk zal een enkele laag koolstofatomen in de vorm van een lens uitgroeien tot een complete laag grafeen. Nadat de eerste laag is bedekt, begint de tweede laag te groeien. De onderste laag grafeen zal een sterke interactie hebben met ruthenium, terwijl deze na de tweede laag bijna volledig van ruthenium wordt gescheiden, waardoor er alleen een zwakke elektrische koppeling overblijft. De grafeenvellen die door deze methode worden geproduceerd, zijn echter vaak ongelijkmatig in dikte en de hechting tussen grafeen en de matrix zal de eigenschappen van de koolstoflaag beïnvloeden.

Epitaxie van siliciumcarbide
De SiC-epitaxiemethode is om siliciumatomen uit het materiaal te sublimeren onder een hoge temperatuuromgeving van ultrahoog vacuüm, en de resterende C-atomen worden gereconstrueerd in een zelfgeassembleerde vorm om grafeen te verkrijgen op basis van een SiC-substraat. Deze methode kan grafeen van hoge kwaliteit verkrijgen, maar deze methode stelt hoge eisen aan de apparatuur.

Chemische dampdepositiemethode
Chemische dampdepositie (CVD) is een methode om koolstofhoudende organische gassen te gebruiken als grondstoffen om grafeenfilms te dampdeponeren. Dit is de meest effectieve methode voor het produceren van grafeenfilms. Het grafeen dat met deze methode wordt bereid, heeft de kenmerken van een groot oppervlak en hoge kwaliteit, maar de kosten zijn in dit stadium hoog en de procesomstandigheden moeten verder worden verbeterd. Omdat grafeenfilms erg dun zijn, kunnen grafeenfilms met een groot oppervlak niet alleen worden gebruikt en moeten ze worden bevestigd aan macro-apparaten om nuttig te zijn, zoals touchscreens, verwarmingsapparaten, enz.

Hoe kiest u grafeen?

Elektrische geleidbaarheid

Als u een hoge elektrische geleidbaarheid nodig hebt, zoek dan naar grafeen van hoge kwaliteit met een lage defectdichtheid. Sommige toepassingen kunnen profiteren van de unieke bandstructuur van grafeen, die ballistisch transport bij kamertemperatuur mogelijk maakt.

Mechanische eigenschappen

Grafeen heeft een uitzonderlijke mechanische sterkte, met een Young's modulus van ongeveer 1 TPa en een treksterkte van maximaal 130 GPa. Als u hoge sterkte en flexibiliteit nodig hebt, zorg er dan voor dat het grafeen dat u kiest deze eigenschappen behoudt na verwerking en integratie in uw product.

Thermische geleidbaarheid

Grafeen is een uitstekende warmtegeleider, met een thermische geleidbaarheid van ongeveer 5300 W/mK. Als warmteafvoer van cruciaal belang is, kies dan een grafeenmateriaal van hoge kwaliteit.

Chemische stabiliteit

Denk aan de chemische omgeving waarin het grafeen gebruikt zal worden. Grafeen is over het algemeen chemisch stabiel, maar de oppervlaktefunctionalisering kan de interacties met andere materialen aanpassen.

Oppervlaktefunctionaliteit

Afhankelijk van de toepassing hebt u mogelijk grafeen met specifieke oppervlaktefunctionele groepen nodig om de compatibiliteit met andere materialen te verbeteren of om nieuwe eigenschappen te geven. Chemische dampdepositie (CVD)-gekweekt grafeen kan vaak gemakkelijker worden gefunctionaliseerd dan geëxfolieerd grafeen.

Productieproces

De productiemethode heeft invloed op de kosten, kwaliteit en schaalbaarheid van grafeen. Veelvoorkomende methoden zijn mechanische exfoliatie, CVD en reductie van grafeenoxide (rGO). CVD kan grafeen met een groot oppervlak produceren dat geschikt is voor elektronica, terwijl exfoliatie beter is voor kleine hoeveelheden grafeen van hoge kwaliteit.

Toepassingen van grafeen

Grafeen in de energiesector
Het gebruik van grafeen bij de productie van oplaadbare batterijen zou een grote stap voorwaarts kunnen zijn richting energie-efficiëntie. Dit materiaal zou voorkomen dat apparaten oververhit raken, waardoor ze sterker en lichter zouden zijn. Toegepast op verschillende materialen in onze huizen, zou het kunnen bijdragen aan een betere thermische regulatie van het huis en een besparing op de airconditioning van ruimtes. Bijvoorbeeld door verf met grafeen te gebruiken.

Grafeen in de bouw
Het gebruik van grafeen in de bouw belooft de isolatie van gebouwen te verbeteren. En niet alleen dat, ze zouden ook beter bestand kunnen zijn tegen corrosie, vocht en brand, en dus sterker en duurzamer.

Grafeen in de gezondheid
Ook de toepassingen van grafeen in de gezondheids- en medische sector zijn fascinerend. Dankzij de eigenschappen van grafeen zouden sterkere, flexibelere en lichtere hoortoestellen ontwikkeld kunnen worden. We zouden zelfs kunnen spreken over het maken van botten en spieren die via chirurgische ingrepen zouden worden ingebracht.

Grafeen in elektronica
De eigenschappen van grafeen zouden de elektronicasector compleet kunnen veranderen. Met de toepassing van dit materiaal zouden kleinere, lichtere, sterkere en efficiëntere apparaten kunnen worden vervaardigd, die onmogelijk te verkrijgen zijn met de componenten die vandaag de dag worden gebruikt.

Certificaat

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)

Veelgestelde vragen

V: Wat is grafeen?

A: Grafeen is een allotroop van koolstof in de vorm van een enkele laag atomen gerangschikt in een tweedimensionaal hexagonaal rooster. Het is het dunste bekende materiaal en vertoont unieke elektronische, mechanische en optische eigenschappen vanwege de vlakke structuur en sterke sp2-binding tussen koolstofatomen.

V: Hoe wordt grafeen geproduceerd?

A: Er zijn verschillende methoden om grafeen te produceren, waaronder mechanische exfoliatie, chemische dampdepositie (CVD) en epitaxiale groei. Mechanische exfoliatie omvat het afpellen van lagen grafeen van grafiet met behulp van plakband, terwijl CVD生长 plaatsvindt door koolstofhoudende gassen af te zetten op een metalen substraat bij hoge temperaturen. Epitaxiale groei omvat het laten groeien van grafeen op een substraat bij hoge temperaturen onder vacuümomstandigheden.

V: Wat zijn de unieke eigenschappen van grafeen?

A: Grafeen bezit uitzonderlijke sterkte, flexibiliteit en elektrische geleidbaarheid. De Young's modulus is ongeveer 1 TPa, treksterkte tot 130 GPa en elektrische geleidbaarheid tot 5.300 W/mK. Daarnaast heeft het een hoge thermische geleidbaarheid van ongeveer 5.300 W/mK en uitstekende optische transparantie.

V: Wat zijn de mogelijke toepassingen van grafeen?

A: Vanwege zijn unieke eigenschappen heeft grafeen een breed scala aan potentiële toepassingen, waaronder in elektronica (transistoren, sensoren en zonnecellen), energieopslag (batterijen en supercondensatoren), composieten (versterkende materialen) en biomedische apparaten (medicijntoediening en biosensoren).

V: Hoe verhoudt grafeen zich tot andere koolstofallotropen?

A: Grafeen onderscheidt zich van andere koolstofallotropen zoals diamant, fullerenen en koolstofnanotubes. Terwijl diamant bekend staat om zijn hardheid en hoge thermische geleidbaarheid, zijn fullerenen bolvormige moleculen die volledig uit koolstofatomen bestaan, en koolstofnanotubes zijn cilindrische structuren die zijn gemaakt van opgerolde grafeenvellen. Elke allotroop heeft unieke eigenschappen die ze geschikt maken voor verschillende toepassingen.

V: Welke uitdagingen komen er momenteel kijken bij de commercialisering van grafeen?

A: De belangrijkste uitdagingen voor de commercialisering van grafeen zijn schaalbare productiemethoden, kosteneffectiviteit en de integratie van grafeen in bestaande technologieën. Hoewel productie op laboratoriumschaal mogelijk is, blijft het produceren van grote hoeveelheden grafeen van hoge kwaliteit een aanzienlijke uitdaging. Bovendien beperken de hoge kosten van grafeen de wijdverbreide acceptatie ervan in verschillende industrieën.

V: Wat is de toekomst van grafeenonderzoek?

A: Toekomstig onderzoek naar grafeen is gericht op het aanpakken van de huidige uitdagingen en het ontsluiten van het volledige potentieel ervan. Wetenschappers onderzoeken nieuwe productiemethoden om kosten te verlagen en opbrengsten te verhogen, en ontwikkelen daarnaast nieuwe toepassingen op gebieden zoals quantum computing, fotonica en energieomzetting. Daarnaast wordt er voortdurend gewerkt aan het begrijpen van de fundamentele fysica van grafeen en de interactie ervan met andere materialen op atomair niveau.

V: Kan grafeen gebruikt worden in elektronica?

A: Ja, grafeen's uitstekende elektrische geleidbaarheid en mechanische eigenschappen maken het een ideale kandidaat voor gebruik in elektronica. Onderzoekers werken aan de ontwikkeling van op grafeen gebaseerde transistors, sensoren en zonnecellen die de elektronica-industrie kunnen revolutioneren door hogere snelheden, hogere efficiëntie en grotere flexibiliteit te bieden.

V: Wat zijn de uitdagingen bij het gebruik van grafeen in elektronica?

A: Hoewel grafeen veel veelbelovende eigenschappen heeft voor elektronische toepassingen, zijn er verschillende uitdagingen die overwonnen moeten worden. Deze omvatten het ontwikkelen van betrouwbare productieprocessen om grafeen van hoge kwaliteit op grote schaal te produceren, het verbeteren van de compatibiliteit van grafeen met bestaande halfgeleidermaterialen en het aanpakken van problemen gerelateerd aan het ontbreken van een bandgap in grafeen, wat het gebruik ervan in bepaalde soorten elektronische apparaten beperkt.

V: Kan grafeen gebruikt worden in energieopslagapparaten?

A: Ja, de hoge elektrische geleidbaarheid en mechanische sterkte van grafeen maken het een aantrekkelijk materiaal voor gebruik in energieopslagapparaten zoals batterijen en supercondensatoren. Elektroden op basis van grafeen kunnen de laad-/ontlaadsnelheid, de cycluslevensduur en de energiedichtheid van deze apparaten verbeteren, wat mogelijk leidt tot efficiëntere en langer meegaande energieopslagoplossingen.

V: Wat zijn de uitdagingen bij het gebruik van grafeen voor energieopslag?

A: Hoewel grafeen een groot potentieel heeft voor gebruik in energieopslagapparaten, zijn er verschillende uitdagingen die moeten worden aangepakt. Deze omvatten het ontwikkelen van kosteneffectieve productiemethoden voor op grafeen gebaseerde elektroden, het garanderen van de stabiliteit en duurzaamheid op lange termijn van deze materialen en het integreren ervan in bestaande energieopslagsystemen. Daarnaast is er behoefte aan verder onderzoek om de prestaties van op grafeen gebaseerde energieopslagapparaten onder realistische omstandigheden te optimaliseren.

V: Kan grafeen gebruikt worden in composieten?

A: Ja, grafeen kan aan verschillende materialen worden toegevoegd om composietmaterialen te creëren met verbeterde mechanische, elektrische en thermische eigenschappen. Van op grafeen gebaseerde composieten is aangetoond dat ze een verbeterde sterkte, stijfheid en elektrische geleidbaarheid vertonen, waardoor ze veelbelovende kandidaten zijn voor gebruik in de lucht- en ruimtevaart, automobielindustrie, bouw en sportindustrie.

V: Wat zijn de uitdagingen bij het gebruik van grafeen in composieten?

A: Hoewel grafeen-gebaseerde composieten veel voordelen bieden, zijn er ook verschillende uitdagingen die overwonnen moeten worden. Deze omvatten het ontwikkelen van effectieve dispersietechnieken om grafeen gelijkmatig te verdelen binnen het hostmateriaal, het verzekeren van een sterke interfaciale binding tussen grafeen en het hostmateriaal, en het aanpakken van verwerkings- en productieproblemen gerelateerd aan de opname van grafeen in bestaande composietmaterialen.

V: Kan grafeen gebruikt worden in biomedische toepassingen?

A: Ja, de unieke eigenschappen van grafeen maken het een veelbelovend materiaal voor gebruik in biomedische toepassingen. Onderzoekers onderzoeken het gebruik van grafeen in medicijnafgiftesystemen, weefseltechnische steigers, biosensoren en implanteerbare medische apparaten. Het grote oppervlak van grafeen en de instelbare oppervlaktechemie maken het mogelijk om te interacteren met biologische moleculen en cellen, wat mogelijk de ontwikkeling van nieuwe behandelingen en diagnostische hulpmiddelen mogelijk maakt.

V: Wat zijn de uitdagingen bij het gebruik van grafeen in biomedische toepassingen?

A: Hoewel grafeen een spannend potentieel heeft voor biomedische toepassingen, zijn er verschillende uitdagingen om aan te pakken. Deze omvatten het verzekeren van de biocompatibiliteit en niet-toxiciteit van grafeen-gebaseerde materialen, het ontwikkelen van effectieve methoden voor het steriliseren en reinigen van deze materialen, en het aanpakken van wettelijke obstakels met betrekking tot de goedkeuring van nieuwe medische apparaten en medicijnen die grafeen bevatten.

V: Wat is de impact van de productie van grafeen op het milieu?

A: De milieu-impact van grafeenproductie hangt af van de specifieke productiemethode die wordt gebruikt. Mechanische exfoliatie heeft een relatief lage milieu-impact, omdat er geen gevaarlijke chemicaliën worden gebruikt. Echter, chemische dampdepositie (CVD) en epitaxiale groeimethoden kunnen het gebruik van giftige gassen en oplosmiddelen met zich meebrengen, wat risico's kan opleveren voor zowel de menselijke gezondheid als het milieu. Het is belangrijk om duurzame en milieuvriendelijke productiemethoden voor grafeen te ontwikkelen om de ecologische voetafdruk ervan te minimaliseren.

V: Kan grafeen gerecycled of hergebruikt worden?

A: Ja, grafeen kan worden gerecycled of hergebruikt in bepaalde toepassingen. Het recyclen van grafeen houdt doorgaans in dat het materiaal wordt afgebroken tot kleinere stukken of dat afzonderlijke grafeenvellen uit een composiet worden gehaald. Dit proces kan helpen afval te verminderen en hulpbronnen te besparen. Bovendien kan grafeen worden hergebruikt in verschillende toepassingen, zoals in energieopslagapparaten of als versterking in composietmaterialen. De haalbaarheid van het recyclen en hergebruiken van grafeen hangt echter af van de specifieke toepassing en de staat van het grafeenmateriaal zelf.

V: Hoe groot is de markt voor grafeen?

A: De omvang van de markt voor grafeen is moeilijk in te schatten vanwege de snel evoluerende aard van deze opkomende technologie en de beperkte beschikbaarheid van uitgebreide marktgegevens. Volgens verschillende brancherapporten en analistenvoorspellingen zal de wereldwijde markt voor grafeen echter naar verwachting de komende jaren aanzienlijk groeien, omdat er meer toepassingen voor dit veelzijdige materiaal worden ontwikkeld en gecommercialiseerd. De exacte omvang van de markt hangt af van factoren zoals technologische vooruitgang, productiekosten en vraag vanuit verschillende industrieën.

V: Zijn er ethische bezwaren verbonden aan onderzoek en ontwikkeling van grafeen?

A: Zoals bij elke opkomende technologie zijn er ethische zorgen verbonden aan onderzoek en ontwikkeling van grafeen. Deze omvatten mogelijke gevolgen voor privacy en beveiliging, ecologische duurzaamheid en het verantwoord gebruik van hulpbronnen. Daarnaast zijn er zorgen over de veilige behandeling en verwijdering van op grafeen gebaseerde materialen, met name die welke worden gebruikt in biomedische toepassingen. Het is belangrijk om deze ethische zorgen aan te pakken door middel van robuuste regulering, toezicht en publieke betrokkenheid om de verantwoorde en duurzame ontwikkeling van grafeentechnologie te waarborgen.

V: Hoe kan ik beginnen met grafeenonderzoek?

A: Begin met het lezen van fundamentele literatuur over grafeen. Begrijp de unieke eigenschappen ervan, zoals hoge elektrische geleidbaarheid, sterkte en thermische stabiliteit. Je kunt inleidende artikelen vinden in wetenschappelijke tijdschriften zoals Nature of Science, evenals overzichtsartikelen die de stand van zaken op dit gebied samenvatten. Als je student bent, overweeg dan om je in te schrijven voor cursussen die materiaalkunde, nanotechnologie, vastestoffysica en scheikunde omvatten. Deze onderwerpen bieden je de theoretische achtergrond die nodig is voor grafeenonderzoek.

Wij zijn een van de toonaangevende grafeenfabrikanten en -leveranciers in China en bieden de beste service. Aarzel niet om grafeen van hoge kwaliteit te kopen of groothandel te kopen tegen een aantrekkelijke prijs van onze fabriek.