石墨烯電池基礎原理
2021年08月19日
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石墨烯
石墨烯電池利用環境熱量自行充電的試驗。
試驗制成電路其中包含LED,用電線連接到帶狀石墨烯。他們僅僅把石墨烯放在氯化銅(copper chloride)溶液中,進行調查。LED燈亮了。實際上,他們需求6個石墨烯電路,構成串聯,這樣就可發生所需的2V,使LED燈發亮,就能夠得到這個圖片。
徐子涵和搭檔說,這里發生狀況便是銅離子具有兩層正電荷,穿過溶液的速度約每秒300米,由于溶液在室溫下的熱能量。當離子猛烈撞入石墨烯帶時,碰撞會發生足夠的能量,使不在原位的電子脫離石墨烯。電子有兩種挑選:能夠脫離石墨烯帶,和銅離子結合,也能夠穿過石墨烯,進入電路。
本來,活動的電子在石墨烯中更快,超越它穿過溶液的速度,所以電子自然會挑選路徑,穿過電路。正是這一點點亮了LED燈“釋放的電子更傾向于穿過石墨烯表面,而不是進入電解液。設備便是這樣發生電壓的,”徐子涵說。
因而,這個設備發生的能量來自周圍環境的熱量。他們能夠進步電流,只需加熱溶液,也可用超聲波加快銅離子。只依托周圍熱量,就能夠使他們的石墨烯電池持續運行20天。但是,還有一個重要的問號。另一個假設是某種化學反應發生電流,就像普通的電池。
但是,徐子涵和搭檔說,他們排除了這一點,由于進行了幾組控制試驗。但是,這些是在一些補充材料中介紹的,他們好像并沒有放在arXiv網站上。他們需求趕在他人做出嚴肅聲明之前揭露。從表面價值來看,這看起來是一項非常重要的作用。其他人也在石墨烯中發生過電流,但僅僅讓水流過它,所以這并不真的使人吃驚,移動的離子也能夠發生這樣的作用。這預示著清潔的綠色電池,只依托環境熱量驅動。徐子涵和搭檔說:“這代表著一個巨大的突破,研究的是自驅動技能”。
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