Mar ábhar leictreoid do chealla gréine, úsáidtear graifít go forleathan i dtáirgeadh leictreoidí le haghaidh cealla gréine mar gheall ar a seoltacht leictreach agus teirmeach maith agus cobhsaíocht mhaith ceimiceach.
Faoi láthair, tá dhá phríomhchineál táirgí graifít coitianta ar an margadh: is é ceann amháin graifít shaorga (ar a dtugtar graifít nádúrtha freisin); Is é an dara ceann graifít ard-íonachta (ar a dtugtar freisin graifít leathsheoltach).
Tá graifít saorga comhdhéanta den chuid is mó d'adaimh charbóin agus is ábhar neamh-mhiotalacha neamhorgánach é is féidir a úsáid chun táirgí tionsclaíocha leictreonacha a dhéanamh, mar shampla greamaigh seoltacha, gníomhairí seoltacha agus carbóin dubh. Is é a phríomhúsáid mar ghníomhaire seoltaí sa tionscal leictreonaic chun éifeachtúlacht úsáid fuinnimh leictreach a fheabhsú.
Mar sin féin, mar gheall ar an seoltacht lag, seoltacht teirmeach bocht, comhéifeacht ard leathnú teirmeach, cobhsaíocht teirmeach bocht, neart meicniúil íseal agus cúiseanna eile a bhaineann le graifít shaorga nádúrtha agus leathsheoltach, ní féidir é a úsáid go díreach i leictreoidí cealla gréine.
Dá bhrí sin, i bpróiseas táirgthe cealla gréine, is gá graifít shaorga nádúrtha agus leathsheoltach a íonú chun a seoltacht theirmeach agus leictreach a fheabhsú. Ag an am céanna, is gá a chomhéifeacht leathnú teirmeach agus a neart meicniúil a fheabhsú.
Ina theannta sin, úsáidtear graifít shaorga, mar cheann de na hamhábhair thábhachtacha sa tionscal fótavoltach, go príomha i dtáirgeadh ábhair anóid le haghaidh cadhnraí litiam-ian, gníomhairí seoltaí le haghaidh cealla gréine, greamaigh leictreoid agus carbóin dubh.
Le forbairt an tionscail fhótavoltach go leibhéil voltais níos airde, cuirtear ceanglais níos fearr ar aghaidh maidir le hábhair leictreoid: ar thaobh amháin, is gá an seoltacht a fheabhsú agus ardvoltas á chinntiú; Ar an láimh eile, tá gá le cobhsaíocht theirmeach maith agus neart meicniúil chun oiriúnú d'iarratais faoi choinníollacha crua.
Dá bhrí sin, tá buntáistí móra ag graifít shaorga nádúrtha agus leathsheoltach agus tá sé anois ar cheann de na hamhábhair fíor-riachtanach sa tionscal fótavoltach, a dhéanann graphene saorga nádúrtha agus leathsheoltach freisin mar an t-ábhar leictreoid is mó a úsáidtear sa réimse fótavoltach a fháil níos mó agus aird níos mó ón margadh.
1. Ábhair nua leictreoid carbóin-bhunaithe a ullmhú
Is féidir graifít shaorga nádúrtha agus leathsheoltach mar ábhair anóid do chadhnraí litiam-ian, in éineacht le hábhair fheidhmiúla eile cosúil le polaiméirí carbóin dubh agus seoltacha, a úsáid chun ábhair anóid ceallraí litiam-ian a ullmhú, ar féidir leo an dlús cumhachta agus an timthriall a fheabhsú go héifeachtach. saol na cadhnraí.
Is féidir le graifít shaorga nádúrtha agus leathsheoltach a bheith ag sil-leagan nanaifeadáin charbóin chun nanafeadáin charbóin/comhchodacha graifíte a ullmhú agus iad a úsáid mar anóidí cealla gréine a ndlús cumhachta, a n-éifeachtúlacht muirir-urscaoilte, feidhmíocht an ráta agus an saolré timthriall a fheabhsú go héifeachtach.
Ullmhaíodh nanaifeadáin charbóin/comhchodacha graiféine ar mhodh simplí agus úsáid á baint as graifít shaorga agus nanaifeadáin charbóin mar amhábhair.
Déantar meascán de charbón dubh agus graphene a chomhdhlúthú mar bhreiseán agus cuirtear leis an leictrilít polaiméire chun ábhar anóid ceallraí litiam-ian a fhoirmiú.
2. Anóid ceallraí litiam-ian nua
Le forbairt cadhnraí litiam-ian ard-fhuinnimh, tá ceanglais níos airde curtha ar aghaidh maidir le hábhair anóid, go háirithe le haghaidh cumas mór, timthriall fada, ísealchostas agus tomhaltas íseal litiam.
Tá Graphene anois ar cheann de na hotspots taighde ar ábhair anóid ceallraí litiam-ian mar gheall ar a chumas sonrach ard.
Ina theannta sin, tá ábhair charbóin arna léiriú ag graifít tar éis éirí ina láthair taighde de réir a chéile le blianta beaga anuas.
3. Sciodar leictreoid ceallraí litiam-ian nua bunaithe ar graifít
Úsáidtear graphene go forleathan i réimse na gcadhnraí litiam-ian mar gheall ar a fheidhmíocht leictreatatach den scoth, agus is ábhar idéalach é chun anóidí ceallraí litiam-ian ardfheidhmíochta a ullmhú, ach tá tionchar tromchúiseach ar a iarratas i gcadhnraí litiam-ian mar gheall ar. a seoltacht bocht agus leathnú toirt mór tar éis asaithe na n-ian litiam ar an dromchla.
Chun an fhadhb seo a réiteach, d’úsáid eolaithe in Ollscoil Náisiúnta Seoul sa Chóiré deascadh gaile ceimiceach (CVD) chun sraitheanna graphene a fhás ar dhromchla graifíte, agus sraitheanna ilchodacha graphene le bileoga graifíte chun ábhair chomhchodacha a fháil.
Léiríonn na torthaí: (1) Ní hamháin go réitíonn an struchtúr ilchodach an fhadhb a bhaineann le ceirtleáil éasca bileoga graphene, ach feabhsaíonn sé freisin airíonna meicniúla leatháin graifíte; (2) Tá líon mór grúpaí orgánacha ag dromchla na ciseal graphene san ábhar ilchodach, ar féidir leo imoibríocht graphene agus salann litiam a fheabhsú; (3) Is féidir leis an struchtúr líonra tríthoiseach atá déanta sna hábhair chomhchodacha an fhriotaíocht teagmhála idir cáithníní sa cheallraí a bhaint go héifeachtach agus cinéitic an imoibrithe leictriceimiceach a fheabhsú.
4. Taighde agus anailís ar theicneolaíocht ullmhúcháin agus ar phríomhphróisis ghreamú-anóid seoltaí
Déantar greamaigh leictreoid a ghreamú de leatháin leictreoid agus déantar é a dhlúthú le breiseáin seoltaí chun ábhar ceallraí a fhoirmiú le greamaigh seoltaí mar bhailitheoir reatha seoltaí, atá ina chuid thábhachtach d'fheidhm na ceallraí, agus bíonn tionchar díreach ag a fheidhmíocht ar fheidhmíocht ceallraí.
Áirítear le teicneolaíocht ullmhúcháin ghreamú seoltaí teicneolaíocht íonú graifíte, teicneolaíocht ullmhúcháin leictreoid ceallraí litiam-ian agus teicneolaíocht ullmhúcháin leictreoid graifíte.
Tá an sciodar seoltach comhdhéanta den chuid is mó de ghníomhaire seoltach nó ábhar anóid, ar féidir é a chur leis an leictrilít mar bhealaí le linn próiseála leictreoid chun an limistéar teagmhála idir an leictreoid agus an leictrilít a mhéadú, an cosán idirleata ian a ghiorrú, agus an ráta imoibrithe a mhéadú agus doimhneacht imoibrithe chun costais a laghdú.