Як електродний матеріал для сонячних елементів графіт широко використовується у виробництві електродів для сонячних елементів завдяки своїй високій електро- та теплопровідності та хорошій хімічній стабільності.
Наразі на ринку є два основних типи звичайних графітових виробів: один — штучний графіт (також відомий як природний графіт); Другий — графіт високої чистоти (також відомий як напівпровідниковий графіт).
Штучний графіт в основному складається з атомів вуглецю і є неорганічним неметалічним матеріалом, який можна використовувати для виготовлення електронних промислових виробів, таких як провідні пасти, провідні речовини та сажа. Його головне використання як провідний агент в електронній промисловості для підвищення ефективності використання електричної енергії.
Однак через погану провідність, погану теплопровідність, високий коефіцієнт теплового розширення, погану термічну стабільність, низьку механічну міцність та інші причини природного та напівпровідникового штучного графіту, його не можна безпосередньо використовувати в електродах сонячних елементів.
Тому в процесі виробництва сонячних елементів природний і напівпровідниковий штучний графіт необхідно очищати для покращення його тепло- та електропровідності. Одночасно необхідно покращити його коефіцієнт теплового розширення та механічну міцність.
Крім того, штучний графіт, як одна з важливих сировинних матеріалів у фотоелектричній промисловості, в основному використовується у виробництві анодних матеріалів для літій-іонних батарей, провідних агентів для сонячних елементів, електродних паст і сажі.
З розвитком фотоелектричної промисловості до більш високих рівнів напруги висуваються кращі вимоги до матеріалів електродів: з одного боку, необхідно покращити провідність, забезпечуючи високу напругу; З іншого боку, потрібна хороша термічна стабільність і механічна міцність для адаптації до застосування в суворих умовах.
Таким чином, природний та напівпровідниковий штучний графіт має великі переваги та став однією з незамінних сировинних матеріалів у фотоелектричній промисловості, що також робить природний та напівпровідниковий штучний графен як найбільш широко використовуваний електродний матеріал у фотоелектричному полі, отримувати більше та більше уваги з боку ринку.
1. Підготуйте нові вуглецеві електродні матеріали
Природний і напівпровідний штучний графіт як анодні матеріали для літій-іонних батарей у поєднанні з іншими функціональними матеріалами, такими як сажа та провідні полімери, можна використовувати для виготовлення анодних матеріалів для літій-іонних батарей, які можуть ефективно покращити щільність потужності та цикл. термін служби батарей.
Осадження вуглецевих нанотрубок природним і напівпровідниковим штучним графітом для отримання композитів вуглецеві нанотрубки/графіт і використання їх як анодів сонячних елементів може ефективно покращити їхню щільність потужності, ефективність заряду й розряду, швидкість роботи та термін служби.
Композити вуглецеві нанотрубки/графен були отримані простим методом з використанням штучного графіту та вуглецевих нанотрубок як сировини.
Суміш технічного вуглецю та графену складається як добавка та додається до полімерного електроліту для формування анода літій-іонного акумулятора.
2. Новий анод літій-іонного акумулятора
З розвитком літій-іонних акумуляторів з високою щільністю енергії висуваються більш високі вимоги до анодних матеріалів, особливо щодо великої ємності, тривалого циклу, низької вартості та низького споживання літію.
Завдяки своїй високій питомій ємності графен став однією з гарячих точок дослідження анодних матеріалів для літій-іонних акумуляторів.
Крім того, в останні роки вуглецеві матеріали, представлені графітом, поступово стали гарячою точкою досліджень.
3. Нова суспензія електродів літій-іонних акумуляторів на основі графіту
Графен широко використовується в літій-іонних батареях через його чудові електрокаталітичні властивості та є ідеальним матеріалом для виготовлення високоефективних анодів літій-іонних батарей, але його застосування в літій-іонних батареях серйозно вплинуло через його погана провідність і велике розширення об'єму після адсорбції іонів літію на поверхні.
Щоб вирішити цю проблему, вчені з Сеульського національного університету в Кореї використовували хімічне осадження з парової фази (CVD) для вирощування шарів графену на поверхні графіту, а також композитні шари графену з листами графіту для отримання композитних матеріалів.
Результати показують, що: (1) композитна структура не тільки вирішує проблему легкої агломерації графенових листів, але також покращує механічні властивості графітових листів; (2) Поверхня шару графену в композитному матеріалі містить велику кількість органічних груп, які можуть покращити реакційну здатність графену та солі літію; (3) Тривимірна мережева структура, сформована в композитних матеріалах, може ефективно пригнічувати контактний опір між частинками в акумуляторі та покращувати кінетику електрохімічної реакції.
4. Дослідження та аналіз технології приготування та основних процесів електропровідної пасти-аноду
Електродна паста виготовляється в пасту з листів електродів і змішується з електропровідними добавками, щоб утворити матеріал батареї з електропровідною пастою як провідним струмоприймачем, що є важливою частиною функції акумулятора, і його продуктивність безпосередньо впливає на продуктивність акумулятора.
Технологія приготування провідної пасти-анода включає технологію очищення графіту, технологію підготовки електродів літій-іонної батареї та технологію підготовки графітових електродів.
Провідна суспензія в основному складається з провідного агента або матеріалу анода, який можна додавати до електроліту як мастило під час обробки електрода, щоб збільшити площу контакту між електродом і електролітом, скоротити шлях дифузії іонів і збільшити швидкість реакції та глибина реакції для зниження витрат.