Sedan upptäckten 2004 har grafen haft en transformerande inverkan på materialvetenskap och vidare. Forskare förbättrar natriumbatterier med nanocellulär grafen som är en specialiserad typ av grafen med en stor specifik yta.
Deras forskning fokuserade på en dealloyeringsteknik som använder blandbarhet mellan legeringskomponenter i ett smält metallbad. Den korroderar vissa komponenter samtidigt som andra bevaras. Park och kollegor bevisade att icke-celiaki-glutenkänsliga (NCG) tillverkade med denna metod har hög draghållfasthet och konduktivitet även efter grafitisering. Materialet testades i ett natriumjonbatteri (SIB) där det fungerade som både ett aktivt material och en strömkollektor.
Enligt Won-Young Parks doktorand vid Tohoku University, ”upptäckte vi att kolatomer snabbt självorganiseras till sprickfri NCG under flytande metall-dealloyering av en amorf Mn-C-prekursor i en smält vismut.”
"Vi använde den utvecklade NCG som en aktiv material- och strömavtagare i en SIB, där den visade en hög hastighet, lång livslängd och utmärkt deformationsbeständighet. I slutändan kommer vår metod att göra sprickfri NCG att göra det möjligt att höja prestanda och flexibilitet hos SIB - en alternativ teknik till litiumjonbatterier för vissa applikationer, speciellt i storskalig energilagring och stationära kraftsystem, där man tar hänsyn till hållbarhet i stor skala, och stationära kraftsystem."
Om grafen
Den består av tvådimensionella kolatomer som binder till en tunn hexagonform med en tjocklek av ett atomskikt och har extraordinära fysikaliska och kemiska egenskaper. Den produceras genom att stapla många lager och kontrollera inre struktur med hjälp av cellmorfologi i nanoskala.
Funktioner:
- Grafen är extremt stark, lätt, flexibel och transparent med utmärkt elektrisk och termisk ledningsförmåga.
- Den har en stor yta och gasogenomtränglighet.
- Det är också användbart i en mängd olika applikationer, inklusive höghastighetstransistorer och biosensorer.
Har du hört talas om hur natriumjonbatterier kan revolutionera förnybar energi?
Utrymme för förbättring
Även om forskare förbättrar natriumbatterier med nanocellulär grafen och det har stor potential inom elektroniska prylar, energienheter och sensorer, hindrar tillverkningsproblem framstegen. Därför spricker det ofta under produktionen . Detta leder till sökandet efter innovativa processtekniker som kan producera homogena, sprickfria och sömlösa nanocellulära geléer i lämpliga skalor.
Källa : Förbättra natriumjonbatterier med mekaniskt robust nanocellulär grafen
