Graphene oxide untuk baterai dan superkapasitor generasi baru

Pola perunggu yang indah ini muncul ketika setetes air yang mengandung grafena oksida ditempatkan di bawah mikroskop optik saat air menguap.

Dengan demikian, saya membantu mengembangkan aplikasi baru berdasarkan graphene: baterai, “superkapasitor” (perangkat yang memungkinkan energi listrik tinggi untuk diisi dan dikosongkan dengan sangat cepat dibandingkan dengan baterai) atau bahkan detektor partikel tertentu.

Di sebelah kiri gambar adalah struktur “pohon” gelap yang menyerupai batang dan cabang graphene oxide. Air tidak menguap secara homogen di seluruh permukaan, ini disebut sebagai “dehumidifikasi parsial”. Daerah ini lebih ke luar daripada asam urat.

Kemudian pengeringan berlangsung menuju pusat, struktur menjadi padat dan area gelap yang diisi dengan oksida graphene.

Grafena oksida menggumpal begitu banyak ke arah tepi tetesan sehingga tidak ada yang tersisa di tengah: pada akhir pengeringan, tetesan air kecil tetap yang mengandung sangat sedikit oksida graphene. Ini adalah lingkaran tengah yang terlihat pada gambar, dan itu berbintik-bintik: hanya kumpulan kecil oksida graphene yang disimpan di permukaan pada saat-saat pengeringan terakhir.

Jika kita kembali dengan mata terlatih ke daerah gelap antara dendrit dan lingkaran pusat, kita melihat bahwa warnanya heterogen. Ada daerah yang cenderung ke arah hijau dan ada pula yang berubah ke arah coklat … serta beberapa titik hitam yang tersebar yang tidak dilewati cahaya.

“Warna sintetis” ini, juga disebut “warna fisik”, diciptakan oleh berbagai fenomena optik. Ini contohnya gangguan film tipis, seperti yang muncul di kolam minyak di tanah basah. Warna-warna ini menunjukkan bahwa area ini tidak memiliki ketebalan yang konstan, dan di atas semua itu tidak rata, tetapi setidaknya kasar.

READ  Aparat Nasional Operasi Bendera ada di bawah rumahmu


Baca lebih lanjut: Dari mana warna kupu-kupu yang indah berasal?


Mengapa mempelajari pengeringan tetes oksida graphene?

Memahami berbagai ketidakhomogenan dalam film oksida graphene kering penting untuk mengembangkan aplikasi berbasis graphene dengan: kimia lembut Dan dengan biaya rendah.

Grafena menghantarkan listrik dengan sangat baik, tetapi tidak selalu mudah untuk dikerjakan. Jadi kita dapat menggunakan graphene oxide:graphene dalam lembaran dengan panjang sekitar sepuluh nanometer hingga beberapa mikrometer, yang dapat terdispersi dalam air berkat adanya atom hidrogen dan oksigen pada permukaan prisma. Kerugiannya adalah atom-atom ini mengurangi konduktivitas listrik dengan faktor seribu dibandingkan dengan graphene murni – perlu untuk melakukan dekomposisi termal, dalam oven atau, misalnya, dengan laser, untuk mengembalikannya sebagian.

Kami berusaha meningkatkan elektroda berbasis graphene/graphene di perangkat penyimpanan energi seperti kapasitor super.

Untuk ini, penting untuk memahami bagaimana tetesan yang mengandung graphene oxide mengering. Faktanya, dalam superkapasitor, elektroda bersentuhan dengan cairan (atau gel): “elektrolit”. Kualitas pengisian dan pengosongan kapasitor tergantung pada kualitas antarmuka antara elektroda dan elektrolit (tidak boleh terlalu banyak heterogenitas).

Superkapasitor dapat mengisi dan mengosongkan hingga 1.000 kali lebih cepat daripada baterai konvensional seperti baterai Li-ion dengan masa pakai (jumlah siklus pengisian/pengosongan) juga 1.000 kali lebih lama. Tidak ada kerugian dalam kinerja.

dalam tim Nanosains dan nanoteknologi Departemen Riset l’ECE ParisKami sedang mempelajari perangkat penyimpanan energi ini yang terbuat dari elektroda Berdasarkan graphene oxide dan elektrolit cair ionik.

mengeringkan tetes pada substrat atau “kirim kirim”, adalah teknik sederhana, mudah dan cepat untuk menyiapkan permukaan dan memodifikasi sifat-sifatnya dengan mendepositkan lembaran oksida graphene di atasnya dari dispersi berair. Memahami struktur yang diperoleh selama pengeringan, seperti pada foto, serta fenomena fisik dasar telah menjadi keharusan dengan perkembangan teknologi pencetakan.Tinta yang mengandung graphenedan khususnya tinta berbasis air (lebih “hijau”) yang mengandung oksida graphene.

Esila Tosun

"Penggemar musik. Penjelajah yang sangat rendah hati. Analis. Geek perjalanan. Praktisi tv ekstrim. Gamer."

Related Posts

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Read also x